Chương Đế tên thật là Lưu Đát (劉炟), sinh vào tháng 2 năm 57, là con thứ năm của Hán Minh Đế Lưu Trang, mẹ là Giả quý nhân (贾贵人). Khi còn nhỏ, Hán Minh Đế đã giao ông cho người vợ đang sủng ái là Mã quý nhân nuôi nấng, cực kì yêu thương.

Năm 60, Mã quý nhân trở thành Hoàng hậu, cùng năm Lưu Đát cũng được phong làm Thái tử. Lưu Đát từ nhỏ ôn thuận, trọng Nho giáo, khiến Minh Đế yêu quý và rất xem trọng. Thái tử đối với Mã hoàng hậu thật như mẹ ruột, hoàn toàn xa lạ với mẹ đẻ là Giả quý nhân.

Năm 75, ngày 5 tháng 9, Hán Minh Đế băng hà, Hoàng thái tử Lưu Đát lên nối ngôi, tức là Hán Chương Đế.