Первенец молодых супругов – великого князя Павла Петровича и Марии Фёдоровны – появился на свет 23 декабря (12 декабря по старому стилю) 1777 года, «когда солнце оборачивается на весну». Мальчика назвали Александром – в честь святого Александра Невского.
Екатерина II писала в одном из писем к своему европейскому корреспонденту барону Фридриху Мельхиору Гримму: «Вы говорите, что ему предстоит выбрать, кому подражать: герою (Александру Македонскому) или святому (Александру Невскому). Вы, по-видимому, не знаете, что наш святой был героем. Он был мужественным воином, твердым правителем и ловким политиком, и превосходил всех остальных удельных князей, своих современников... Итак, я согласна, что у господина Александра есть лишь один выбор, и от его личных дарований зависит, на какую он вступит стезю — святости или героизма».
Императрица была в восторге от внука и решила сама заняться его воспитанием. Екатерина II запрещала туго пеленать, кутать и качать малыша. Чтобы ребёнок привык к громким звукам, в его комнате громко разговаривали, иногда стреляли из пушек под окнами. Младенец-Александр много гулял и спал на воздухе, отличался крепким здоровьем и закалкой. Императрица писала: «Он ничего не знает о простудах; полный, свежий и весёлый, любит прыгать, и почти никогда не кричит».
Императрица и позже строго надзирала за воспитанием мальчика, которое проходило в идеалах Просвещения. Позже она написала для него две сказки – «О царевиче Февсее» и «О царевиче Хлоре». По совету Дени Дидро гувернёром к Александру назначили швейцарца-якобинца Фредерика Сезара Лагарпа.
Главным подарком любимому внуку от Екатерины II стал Новый Царскосельский дворец: его с 1792 по 1796 годы строил в классическом стиле архитектор Джакомо Кваренги. Впоследствии Александр I всё же предпочитал во время пребывания в Царском Селе останавливаться в Большом Царскосельском (Екатерининском) дворце. Новый же дворец в историю вошёл именно как Александровский.