Tên huý của Chính Tổ là Lý Toán (李祘, Yi San), ấu danh Hy Thọ (禧壽), tên tự là Quang thúc (光叔), tên hiệu Dưỡng Tính Hiên (養性軒). Ông sinh ra vào ngày 22 tháng 9 (tức 28 tháng 10 dương lịch), năm Anh Tổ thứ 28 (1752) tại điện Cảnh Xuân, cung Xương Đức (景春殿, 昌慶宮). Ông là con trai thứ hai của Trang Hiến Vương thế tử Lý Huyên (李愃, 이선) và Vương thế tử tần họ Hồng, đến năm 1759 ông được sắc lập làm Vương thế tôn (王世懿). Người anh cả cùng mẹ của ông là Ý Chiêu Vương thế tôn (懿昭王世懿, 1750 - 1752) đã mất cùng năm, trước khi ông ra đời. Ngoài ra, Chính Tổ còn có ba người em trai khác mẹ là Ân Ngạn Quân (恩彦君, 1754 - 1801), Ân Tín Quân (恩信君, 1755 - 1771), Ân Toàn Quân (恩全君, 1759 - 1777), con của Trang Hiến Vương thế tử với những hầu thiếp khác là Lương đệ họ Lâm (良娣 林氏) và Thủ tắc họ Phác (守則 朴氏).

ngày 15 tháng 2 năm 1757, nguyên phối chính thất của Anh Tổ là Trinh Thánh Vương hậu qua đời, đến ngày 26 tháng 3 cùng năm, đích mẫu của Anh Tổ là Nhân Nguyên Vương hậu băng hà. Sự qua đời của một loạt những thành viên nắm giữ vai trò quan trọng trong vương thất và cũng là những người yêu mến và ủng hộ Trang Hiến Vương thế tử khiến cho mối bất hòa giữa ông với Anh Tổ và triều thần trở nên sâu sắc. Năm 1759, Khánh Châu Kim thị (慶州 金氏) trở thành Kế Vương phi, phe phái chống đối Vương thế tử trong triều đình càng thêm lớn mạnh.

Năm 1762, xảy ra sự kiện Nhâm Ngọ họa biến (壬午禍變), Vương thế tử cha ông bị Anh Tổ và triều thần buộc tội và ban chết, mẹ ông là Vương thế tử tần họ Hồng cũng bị đổi gọi làm Huệ tần (惠嬪). Ít lâu sau, Anh Tổ niệm tình phụ tử mà truy tặng cho cha ông làm Tư Điệu Vương thế tử (思悼王世子). Trong tự truyện Nhàn Trung lục (閑中錄, 한중록, Hanchungrok), Huệ tần có đề cập đến những chi tiết về người chồng xấu số của mình.

Năm 1764, trong Kỷ Tỵ họa biến (己巳禍變), Anh Tổ buộc Chính Tổ phải làm con thừa tự của Hiếu Chương Vương thế tử Lý Hưng (孝章王世子李緈, 1719 - 1728), người con trưởng của Anh Tổ và Ôn Hy Tĩnh Tần họ Lý.

Khi làm Vương thế tôn, Chính Tổ đã gặp gỡ Hồng Quốc Vinh[1] (洪國榮, 홍국영), một quý tộc xuất thân từ sĩ tộc Phong Sơn Hồng thị (豊山 洪氏) của Huệ tần họ Hồng, một trong những triều thần có sự nghiệp gây nhiều tranh cãi. Ban đầu, Hồng Quốc Vinh là trợ thủ đắc lực giúp Chính Tổ lên ngôi, ra sức củng cố Vương quyền, nhưng sau đó lại bị Chính Tổ lưu đày vì có ý lộng quyền và mưu hại chính thất của ông là Hiếu Ý Vương hậu.