Vua Duy Tân tên húy là Nguyễn Phúc Vĩnh San (阮福永珊), khi lên ngôi đổi thành Nguyễn Phúc Hoảng (阮福晃) sinh ngày 26 tháng 8 năm Canh Tý, tức 19 tháng 9 năm 1900 tại Huế. Ông là con thứ 8 của vua Thành Thái và bà hoàng phi Nguyễn Thị Định.

Vua Thành Thái có nhiều con trai, đáng lẽ phải chọn người con trưởng kế vị, nhưng người Pháp sợ một vị vua trưởng thành khó sai khiến nên họ muốn tìm chọn một người nhỏ tuổi. Khi Khâm sứ Fernand Ernest Lévecque cầm danh sách các hoàng tử con vua Thành Thái vào hoàng cung chọn vua, lúc điểm danh thì thiếu mất Vĩnh San. Triều đình cho người đi tìm thì thấy Vĩnh San đang trốn dưới gầm giường, mặt mày lem luốc. Khi tra hỏi thì Vĩnh San nói: "Ta đang tìm con dế vừa mới xổng". Vì sợ bị quở phạt, người lính đi tìm Vĩnh San không đưa ông đi tắm rửa mà đưa thẳng ra trình diện quan Pháp. Người Pháp trông thấy đồng ý ngay vì họ thấy Vĩnh San có vẻ nhút nhát và đần độn. Triều đình thấy vua quá nhỏ nên xin tăng thêm một tuổi thành 8. Họ cũng đặt niên hiệu cho Vĩnh San là Duy Tân, như muốn hướng tới sự nghiệp không thành của vua Thành Thái.