Nguyễn Phúc Hồng Bảo chào đời vào ngày 29 tháng 4 năm 1825[1], là con trai lớn tuổi nhất của vua Thiệu Trị, song mẫu thân chỉ là bà Diễm nhân Đinh Thị Hạnh (1807 - 1838) thân phận thấp kém và mất sớm, mãi về sau vua Tự Đức mới tặng cho bà là Quý tần. Lúc ông chào đời, phụ vương ông là Thiệu Trị còn là Trường Khánh công Miên Tông, tuy có thân phận con trưởng nhưng không được vua cha coi trọng. Vua Minh Mạng vì yêu thương bà Hiền phi Ngô Thị Chính nên có ý lập con bà là hoàng tử thứ năm Miên Hoành làm thái tử, song Miên Tông được bà nội là Thái hậu Trần Thị Đang che chở, vì thế mới yên ổn giữ vững được ngôi thái tử. Năm 1841, Miên Tông lên kế vị ngai vàng, tức là vua Thiệu Trị; cùng lúc đó Hồng Bảo được tấn phong làm An Phong hầu. Đến năm 1843, ông được thăng là An Phong công[2].

Theo Nguyễn Phúc tộc thế phả, Hoàng tử Hồng Bảo "thuở nhỏ là người khỏe mạnh, có học thức nhưng tính tình phóng túng ít chịu gò bó vào khuôn phép". Chính vì thế ông thường bị vua cha quở trách[1]. Ông thường răn dạy Hồng Bảo rằng:

Con học thức còn nông kém, phàm gặp việc gì, cần phải hỏi đến Sư bảo. Cổ nhân còn vái lạy khi được nghe lời nói chính đáng, huống chi là đối với ông thầy! Còn bọn Tạ Quang Cự, Hà Duy Phiên, Tôn Thất Bạch đều là những bề tôi kỳ cựu, thân tín, con phải lấy lễ mà đối đãi, không được khinh lấn bậy. Phải kính cẩn, gắng theo.[3]

Trong khi đó hoàng tử thứ hai là Hồng Nhậm do bà Chánh hậu là Phạm Thị Hằng sanh ra, tính tình nhân hiếu, chỉ thích đọc sách, rất giống với vua Thiệu Trị hồi nhỏ, nên nhà vua yêu thương lắm. Lúc đó có sứ thần Trung Quốc phụng mệnh vua nhà Thanh qua phong cho Thiệu Trị, theo lệ vua phải ra Bắc tiếp họ, để hoàng tử trưởng ở lại kinh thành. Tuy nhiên Thiệu Trị e dè tính cách của Hồng Bảo, muốn dùng Hồng Nhậm lưu kinh. Tuy nhiên khi ông đem việc này tâu với Thái hoàng Thái hậu thì bị bà bác bỏ đi, vua sợ trái ý bà nên buộc lòng phải cho Hồng Bảo lưu kinh và đưa Hồng Nhậm theo mình ra Bắc[4].

Mùa xuân năm 1844, vào ngày trai giới mà Hồng Bảo tổ chức hát xướng, vua quở mắng những người sư bảo, giáo đạo, tán thiện, bạn độc và trưởng sử; và tước bổng lộc của Hồng Bảo trong vòng hai năm[4].