Vương tôn Charles xứ Edinburgh được sinh ra tại cung điện Buckingham ở London dưới thời trị vì của ông ngoại, Quốc vương George VI vào ngày 14 tháng 11 năm 1948, lúc 9:14 tối (GMT). Ông là con đầu lòng của Vương nữ Elizabeth, Bà Công tước xứ Edinburgh và Philip, Công tước xứ Edinburgh, và là người cháu lớn nhất của Quốc vương George VI và Vương hậu Elizabeth. Ông đã được rửa tội trong Phòng Âm nhạc của cung điện bởi Tổng Giám mục Canterbury, Geoffrey Fisher, vào ngày 15 tháng 12 năm 1948[3]. Sau khi Quốc vương George VI băng hà vào ngày 6 tháng 2 năm 1952, mẹ ông kế vị trở thành Nữ vương Elizabeth II và Charles trở thành người thừa kế của bà. Là con trai cả của đương kim quân chủ, ông được nhận các tước hiệu theo thông lệ: Công tước xứ Cornwall, Công tước xứ Rothesay, Bá tước Carrick, Nam tước Renfrew, Lãnh chúa đảo Isles và Thân vương xứ Scotland. Charles đã tham dự lễ đăng quang của mẹ mình tại Tu viện Westminster vào ngày 2 tháng 6 năm 1953, khi đó ông mới 4 tuổi.

Theo thông lệ của tầng lớp thượng lưu vào thời điểm đó, những đứa trẻ không cần đến trường mà được dạy học tại nhà bởi gia sư. Ngài Catherine Peebles được chọn lựa để dạy học cho Quốc vương tương lai của Anh Quốc từ năm 5 tuổi đến năm 8 tuổi. Cung điện Buckingham năm 1955 ra tuyên bố Charles sẽ đến trường, khiến ông trở thành người thừa kế đầu tiên được giáo dục theo phương pháp đó. Vào ngày 7 tháng 11 năm 1956, Charles bắt đầu đến học tại trường Hill House, phía tây London. Ông đã không nhận được bất kỳ sự đối xử thiên vị nào từ người sáng lập đồng thời là Hiệu trưởng của trường, Ngài Stuart Townend, người đã khuyên Nữ vương nên cho Charles học đá bóng vì các cậu bé không bao giờ được nể nang hay cung kính trên sân bóng. Charles sau đó theo học hai trường cũ của cha mình, Trường dự bị Cheam ở Berkshire, Anh, từ năm 1958 và sau đó là Gordonstoun ở phía đông bắc Scotland. Ông bắt đầu học ở đó vào tháng 4 năm 1962. Charles sau đó đã ca ngợi trường Gordonstoun, ông nói rằng nó đã "tác động đến bản thân tôi rất nhiều, cả những điểm mạnh và điểm yếu của chính tôi. Nó dạy tôi biết chấp nhận thử thách và chủ động." Trong một cuộc phỏng vấn năm 1975, ông nói rằng ông "rất vinh hạnh" vì đã học tại Gordonstoun và cho rằng "sự cứng rắn của nơi này" là "quá đáng". Charles trải qua hai học kỳ vào năm 1966 tại cơ sở Timbertop của Trường Ngữ pháp Geelong ở Victoria, Úc, trong thời gian đó, ông đến thăm Papua New Guinea trong một chuyến đi với gia sư môn Lịch sử, Michael Collins Persse. Năm 1973, Charles mô tả quãng thời gian tại Timbertop là thú vị nhất trong toàn bộ sự nghiệp học tập của mình.

Charles đã phá vỡ truyền thống vương thất lần thứ hai khi ông nhập học tại trường đại học sau khi tốt nghiệp loại A, thay vì gia nhập Lực lượng Vũ trang Anh. Tháng 10 năm 1967, ông được nhận vào Trinity College, Cambridge, nơi ông học về nhân chủng học, khảo cổ học và lịch sử. Trong năm thứ hai của mình, Charles đã theo học trường Đại học Wales ở Aberystwyth để nghiên cứu lịch sử, văn hóa và học tiếng Wales trong một học kỳ. Ông tốt nghiệp Cambridge với bằng Cử nhân Nghệ thuật 2:2 vào ngày 23 tháng 6 năm 1970, ông trở thành người thừa kế ngai vàng đầu tiên có bằng Đại học. Vào ngày 2 tháng 8 năm 1975, ông được trao bằng Thạc sĩ ngành Nghệ thuật từ Cambridge. (Tại Cambridge, [Thạc sĩ ngành Nghệ thuật] là một cấp bậc học thuật, không phải bằng cấp sau đại học)