Đường Mục Tông bổn danh Lý Hựu (李宥), chào đời vào tháng 7 ÂL năm Trinh Nguyên thứ 11 (795), dưới thời tằng tổ là Đường Đức Tông Lý Quát tại biệt điện Đại Minh cung[1]. Vào lúc đó, ông nội ông là Đường Thuận Tông Lý Tụng đang là Hoàng thái tử[3], còn thân phụ Đường Hiến Tông Lý Thuần là Quảng Lăng quận vương (广平郡王). Mẹ ông là Quận vương phi Quách thị, con gái của Thăng Bình công chúa, cháu ngoại Đường Đại Tông Lý Dự, cháu nội của Quách Tử Nghi, thân phận cực kì tôn quý[4].

Trong những năm Trinh Nguyên thời Đường Đức Tông, Lý Hựu được phong làm Kiến An quận vương (建安郡王)[5]. Năm 805, Đức Tông giá băng, Thuận Tông nối ngôi. Bảy tháng sau Thuận Tông bị hoạn quan ép phải thoái vị, trở thành Thái thượng hoàng, Thái tử Lý Thuần nối ngôi, tức là Đường Hiến Tông[6]. Trong năm 806, Kiến An vương Lý Hựu được tiến phong làm Toại vương (遂王)[7], sau được phong Diêu Lĩnh Chương Nghĩa quân tiết độ sứ; còn Quách thị được tấn phong làm Quý phi. Mặc dù là chính thê nhưng Quách thị không được Hiến Tông lập làm Chính cung Hoàng hậu vì Hiến Tông cho rằng Quý phi đã có thế lực lớn bên nhà mẹ, nếu phong hậu thì các phu nhân khác sẽ e ngại mà không dám tiếp cận, nên vẫn để trống ngôi hậu đến tận khi qua đời.

Tuy là con của vợ đích nhưng ban đầu Lý Hựu không được chọn làm Thái tử mà người được phong là huynh trưởng của ông, Lý Ninh. Đến năm 811, Thái tử Lý Ninh qua đời, theo thứ tự thì hoàng tử thứ hai là Lễ vương Lý Khoan (李寬) lên làm Thái tử, nhưng triều thần lại đề nghị lập Đích hoàng tử Lý Hựu. Do đó, Hiến Tông sách phong Toại vương Lý Hựu làm Thái tử vào năm 812, và đổi tên thành Lý Hằng (李恆)[8]. Ban đầu Hiến Tông muốn đại thần Thôi Quần soạn biểu nhân danh Lý Khoan nhường ngôi Thái tử cho em, nhưng Thôi Quần cho rằng Lý Hằng là con của vợ đích nên vẫn được ưu tiên hơn là con của cung tần. Đường Hiến Tông đồng ý.