Công chúa Louise sinh ngày 18 tháng 3 năm 1848 tại Cung điện Buckingham, Luân Đôn.[4] Bà là người con thứ sáu và ái nữ thứ tư của quân vương Anh Quốc đương nhiệm là Nữ vương Victoria và chồng bà, Albert xứ Sachsen-Coburg và Gotha. Sinh nhật Louise trùng với thời điểm cách mạng đang quét qua châu Âu, do đó nữ vương nhận xét công chúa hứa hẹn sẽ trở thành "một điều gì đó đặc biệt".[5]

Albert và Victoria đặt tên cho công chúa là Louisa Caroline Alberta. Bà chịu Phép Rửa Tội vào ngày 13 tháng 5 năm 1848 tại nhà nguyện riêng của Cung điện Buckingham. Lễ rửa tội của bà do John Bird Sumner là Tổng giám mục Canterbury cử hành. Công chúa được đặt tên Thánh là Louisa trong lễ Rửa Tội, song từ nhỏ đến lớn bà lại được gọi là Louise.[6] Cha mẹ đỡ đầu của bà gồm có Công tước Gustav xứ Mecklenburg-Schwerin (do Vương tế Albert làm đại diện), Công tước phu nhân xứ Sachsen-Meiningen (do Vương hậu Adelheid làm đại diện) và Đại Công trữ phu nhân xứ Mecklenburg-Strelitz (do Công tước phu nhân xứ Cambridge làm đại diện).[6] Ngay giữa buổi lễ, Công tước phu nhân xứ Gloucester, một trong số ít những người con còn sống sót của Vua George III, quên mất mình đang ở đâu và đột ngột đứng dậy, quỳ xuống dưới chân Nữ vương Victoria trước sự kinh hãi của nữ vương.[5]

Cũng như anh chị em của mình, Louise lớn lên trong môi trường giáo dục nghiêm khắc do cha bà, Vương tế Albert, và người bạn tâm giao của ông là Nam tước Stockmar đặt ra. Các công chúa và hoàng tử từ bé đã được dạy những công việc thực tế như nấu ăn, làm nông, làm việc nhà và làm mộc.[7]

Từ nhỏ Công chúa Louise đã thông minh dĩnh ngộ, tài hoa và sớm được công nhận là có khiếu nghệ thuật.[8] Vào dịp viếng thăm Nhà Osborne năm 1863, Hallam Tennyson, con trai của thi sĩ Alfred Tennyson, nhận xét Louise có thể "vẽ tuyệt đẹp."[9] Vì là công chúa trong vương thất nên sự nghiệp nghệ thuật của bà không được đem ra cân nhắc. Dầu vậy, ban đầu nữ vương vẫn cho phép bà đến trường nghệ thuật học với nhà điêu khắc Mary Thornycroft và sau đó (năm 1863) là đến Trường Đào tạo Nghệ thuật Quốc gia, nay là Cao đẳng Nghệ thuật Hoàng gia ở South Kensington.[3] Louise cũng là một vũ công tài năng. Sau khi xem một điệu nhảy của bà, Nữ vương Victoria chép Louise "nhảy điệu múa kiếm với sức sống và sự chính xác hơn hẳn các chị em mình."[10] Vì thông minh và hiểu biết nên bà được cha mình yêu mến.[11] Các thành viên khác trong vương thất cũng đặt cho bà biệt danh "Little Miss Why" do bản tính bà vốn tò mò, ham học.[10]