Ông tên thật là Mạc Đăng Doanh (莫登瀛), là người xã Cao Đôi, huyện Bình Hà (nay là thôn Long Động, xã Nam Tân, huyện Nam Sách), tỉnh Hải Dương. Sử nhà Minh là Minh thực lục ghi ông tên là Mạc Phương Doanh (莫方瀛).[2] Không rõ năm sinh năm mất, nhưng ông được xác định là con trưởng của Thái Tổ Cao Hoàng đế Mạc Đăng Dung, mẹ là con gái của Thông quận công Nguyễn Thì Ung (阮時雍).

Năm 1517, khi Mạc Đăng Dung nắm quyền lực trong triều, muốn câu kết bè phái, đã ra lệnh cho con trai Đăng Doanh nghênh thú con gái của Trần Chân làm vợ. Năm 1522 ông được phong làm Dục Mỹ hầu (毓美侯), chưởng Kim Quang điện (金光殿).

Năm 1527, khi Mạc Thái Tổ lên ngôi, ông được lập làm Thái tử. Ngày Tết Nguyên đán năm Canh Dần (1530), Mạc Thái Tổ truyền ngôi cho ông và lên làm Thái thượng hoàng, sử xưng Mạc Thái Tông.

Thái thượng hoàng lui về Tường Quang điện (祥光殿) tại quê nhà Cổ Trai, ý muốn ngao du tự tại. Tuy nhiên thực tế lúc ấy thế lực họ Lê lại đang rục rịch tự cường, Thái thượng hoàng thường xuyên giúp Thái Tông xử lý triều chính.