Thái tử là người được thừa kế ngai vàng sau khi hoàng đế mất. Thông thường vị trí này thuộc về con trưởng của hoàng đế và hoàng hậu, tuy nhiên đôi khi không phải tất cả hoàng đế nhà Hán đều là con trưởng. Trong lịch sử từng chứng kiến vài trường hợp thái tử là con trưởng bị phế và thay thế bằng đứa con khác tài đức hơn. Thái tử không được phong tước mà sống ở kinh đô với hoàng đế, trong khi các anh em của mình được phân phong đến những vùng đất khác nhau. Trong trường hợp một phiên vương kế vị ngai vàng, phong địa được sát nhập vào bộ máy hành chính của triều đình.

Danh sách các thái tử

• Thái tử Doanh, con trưởng của Hán Cao Tổ, sau này là Hán Huệ Đế
• Thái tử Khải, con trai của Hán Văn Đế, sau này là Hán Cảnh Đế
• Thái tử Vinh, con trai của Hán Cảnh Đế, sau đó bị phế làm Lâm Giang Vương
• Thái tử Triệt, con trai của Hán Cảnh Đế, nguyên là Giao Đông Vương, sau này là Hán Vũ Đế
• Thái tử Cứ, con trai của Hán Vũ Đế, nổi loạn và bị giết
• Thái tử Phất Lăng, con trai của Hán Vũ Đế, sau này là Hán Chiêu Đế
• Thái tử Thích, con trai của Hán Tuyên Đế, sau này là Hán Nguyên Đế
• Thái tử Ngao, con trai của Hán Nguyên Đế, sau này là Hán Thành Đế
• Thái tử Hân, cháu nội của Hán Nguyên Đế, ban đầu là Định Đào Vương, được Hán Thành Đế nhận nuôi và sau này là là Hán Ai Đế