Tuyên Nhân Thánh Liệt Hoàng hậu Cao thị, đại danh Chính Nghi (正儀)[1], nhũ danh Thao Thao (滔滔), sinh ngày 16 tháng 7 (âm lịch)[2], nguyên quán ở Mông Thành, Bạc Châu (nay là An Huy, Mông Thành).

Tằng tổ phụ là Trung Vũ quân Tiết độ sứ tặng Vệ vương Cao Quỳnh (高瓊), tổ phụ là Kiến Hùng quân Tiết độ sứ tặng Khang vương Cao Kế Huân (高繼勳), gia tộc họ Cao xuất thân nước Yên, nhiều đời đều là Tiết độ sứ sau tặng làm tước Vương, gia thế danh giá hiển hách[3]. Cha bà là Cao Tuân Phủ (高遵甫), làm đến Phó sứ của Bắc Tác phường, sau tặng hàm Thái sư, tước Trần vương (陳王)[4][5]. Mẹ bà là Tào thị, xuất thân danh môn, là chị của Từ Thánh Quang Hiến hoàng hậu - Hoàng hậu của Tống Nhân Tông. Trong nhà bà còn có em trai là Cao Sĩ Lâm (高士林).

Khi còn nhỏ, bà được Từ Thánh hậu đưa vào cung nuôi lớn, gặp gỡ Triệu Tông Thực, sau đổi tên làm Triệu Thự. Khi ấy, Triệu Thự là con cháu dòng bên, do Tống Nhân Tông không có con nên phải chọn làm Trữ quân, được Từ Thánh hậu đích thân phủ dưỡng. Cao thị là cháu gọi Từ Thánh hậu bằng dì, được nhắm làm vợ của Triệu Thự. Khi kết hôn với Triệu Thự, Cao thị được phong tước hiệu Kinh Triệu quận quân (京兆郡君).

Năm Gia Hữu thứ 8 (1063), mùa hạ, Tống Nhân Tông băng hà, Thái tử Triệu Thự tức Hoàng đế vị, là Tống Anh Tông. Cùng năm, tháng 4, ngày Canh Tý (29), Anh Tông chỉ dụ lập Kinh Triệu quận quân Cao thị làm Hoàng hậu. Nhưng Anh Tông khi vừa lên ngôi thì bệnh nặng, Tào Thái hậu lâm triều, nên lễ sách lập Hoàng hậu bị tạm hoãn[6]. Sang năm Trị Bình thứ 2 (1065), tháng 11, ngày Nhâm Thân, Anh Tông nhân việc tôn huy hiệu cho Hoàng thái hậu, cũng chính thức làm lễ sách lập Hoàng hậu cho Cao thị, năm ấy bà 32 tuổi[7][8]. Cao hậu được đánh giá là mỹ lệ và đức độ. Em trai bà là Cao Sĩ Lâm đang nhậm chức Nội điện sùng ban (內殿崇班), Anh Tông muốn thăng chức, nhưng bà lại cản và nói:「"Sĩ Lâm có thể vào triều làm quan, đã là quá phận ân điển, lẽ nào có thể vòi vĩnh điển lệ trước đây, sủng ái Hậu tộc?"」[9].

Năm Trị Bình thứ 4 (1067), Tống Anh Tông băng hà sau 4 năm trị vì ngắn ngủi, con trai cả của Cao hậu là Thái tử Triệu Hú kế vị, tức Tống Thần Tông. Sau khi lên ngôi, Thần Tông liền tấn tôn Tào Thái hậu làm Thái hoàng thái hậu, còn Cao Hoàng hậu được tôn làm Hoàng thái hậu, cung điện gọi là Bảo Từ cung (寶慈宮). Thời kì làm Hoàng thái hậu, Cao hậu không ảnh hưởng nhiều đến triều chính, do sự ảnh hưởng toàn bộ là ở Tào Thái hoàng. Sau khi Tào Thái hoàng băng hà vào năm Nguyên Phong thứ 2 (1079), Cao hậu mới chính thức trở thành trưởng bối của triều Tống.