Thiệu Trị tên húy là Nguyễn Phúc Miên Tông (阮福綿宗), khi lên ngôi đổi thành Nguyễn Phúc Tuyền (阮福暶). Ông là con trưởng của vua Minh Mạng và Tá Thiên Nhân Hoàng hậu Hồ Thị Hoa, sinh ngày 11 tháng 5 năm Đinh Mão, tức 16 tháng 6 năm 1807, tại Huế. Mới 13 ngày sau khi sinh hạ Miên Tông, Tá Thiên Nhân Hoàng hậu Hồ Thị Hoa băng thệ, Miên Tông được Hoàng tổ mẫu là Thuận Thiên Cao Thái hậu đích thân chăm sóc và nuôi dưỡng.

Những năm đầu Minh Mạng, Miên Tông được xuất các và đến Chí Thiện đường để học tập. Năm 1830, ông được vua cha phong làm Trường Khánh công (長慶公). Năm 1837, ông kiêm nhiếp chức Tôn nhân phủ Tả tôn chính trông coi các việc trong hoàng thất.