Lê Long Đĩnh còn có tên là Lê Chí Trung (黎至忠), sinh vào tháng 10, ngày Bính Ngọ, năm Bính Tuất[3] (tức ngày 15 tháng 11 năm 986) tại kinh đô Hoa Lư, là con trai thứ năm của Lê Đại Hành. Sử không chép rõ về tên của mẹ ông, chỉ ghi là Chi hậu Diệu nữ hoặc sơ hầu Di nữ, và ghi ông là em cùng mẹ với Nam Phong vương Lê Long Việt.

Đại Việt sử ký toàn thư (bản kỷ) chép rằng năm Hưng Thống thứ 4 (992), ông được Lê Đại Hành phong tước Khai Minh vương (開明王), cho thực ấp ở Đằng Châu (Hưng Yên ngày nay).[4]

Năm 1004, Kinh Thiên đại vương Lê Long Thâu (con cả của Lê Đại Hành) mất,[5] Lê Đại Hành lập Nam Phong vương Long Việt làm Hoàng thái tử, gia phong Long Đĩnh làm Khai Minh đại vương, Lê Long Tích làm Đông Thành đại vương. Trước đó, theo Đại Việt Sử ký Toàn thư ghi nhận, Lê Long Đĩnh xin làm Thái tử, Lê Đại Hành có ý muốn cho, đình thần bàn nghị lập thứ mà không lập trưởng là không phải lễ, nhà vua bèn thôi.