Алексей был третьим ребёнком Михаила Фёдоровича и Евдокии Лукьяновны и первым из их сыновей. Он родился 19 марта 1629 года и рос крепким, здоровым ребёнком. Получив образование, обычное для детей его круга, то есть научившись чтению, письму, счёту и началам богословия и церковной истории, Алексей стал знакомиться с географией, историей России и своей династии, а также и с началами «ратного строя». К двенадцати годам у царевича была уже маленькая библиотека, в которой имелись «Лексикон», «Грамматика» и «Космография». Кроме того, мальчика обучали музыке и правилам поведения во дворце и в церкви.

Алексей преуспел в катехизисе, церковной истории, началах богословия и особенно полюбил «церковный чин» и «дворцовый чин» — порядок отправления церковных служб и проведения дворцовых церемоний.

С пяти лет его «дядькой» — воспитателем стал ближний боярин Борис Иванович Морозов, пятидесятилетний царедворец, державший в своих руках многие нити государственного управления. Морозов был просвещённым человеком, не чурался общения с европейцами и даже наряжал своего воспитанника в «немецкое платье».

После того как умерли отец и мать Алексея, шестнадцатилетний царь, всего лишь за год перед тем перешагнувший порог отрочества и ставший юношей, прежде всего опёрся на верную и твёрдую руку «дядьки», который сразу же стал начальником четырёх важнейших приказов: Стрелецкого, Большой казны, Новой Четверти, где ведали сбором кабацких денег — важнейшей статьи государственных доходов, и Аптекарского, также весьма важного, ибо именно в нём готовились лекарства для царской семьи и двора и велись дела иноземных лекарей и фармацевтов, врачевавших самую богатую и высокопоставленную часть московского общества.

Возле Морозова ещё в те годы, когда он был воспитателем Алексея Михайловича, собрался тесный кружок людей, таких же любомудров и книгочеев, каким был и сам Борис Иванович. Главные роли в этом кружке играли один из самых богатых русских купцов — гость Назарий Чистый, первый дьяк Приказа Большой казны, а затем и дьяк Посольского приказа, неоднократно бывавший за границей, голландец — купец и заводчик Андрей Виниус, ещё один дьяк Посольского приказа — Афанасий Ордин-Нащокин, а чуть позже к ним присоединились царский постельничий Фёдор Ртищев и думный дворянин Артамон Матвеев. Был среди них и просвещённый иерей, духовник царя — Стефан Вонифатьев.

Все эти люди оставили по себе долгую и добрую память в просвещении, дипломатии, промышленности, торговле, развивая эти сферы в европейском духе. Виниус строил железоделательные и литейные заводы, Ртищев открыл первую в Москве больницу и вместе со Стефаном Вонифатьевым создал кружок «Ревнителей благочестия», члены которого боролись с пороками и недостатками духовенства, остальные по мере сил совершенствовали административную и финансовую системы, стараясь сделать их более подвижными и прибыльными.

Через два года после смерти родителей и восшествия на престол Алексей Михайлович решил жениться и, действуя точно так же, как и его отец, велел привезти в Москву самых красивых девушек России. Их привезли более двухсот, и жених выбрал дочь знатного, но бедного дворянина Евфимию Всеволожскую. Как только имя невесты было оглашено, сильно переволновавшаяся девушка потеряла сознание и упала.

Её родных тут же обвинили в том, что они скрыли болезнь Евфимии — падучую (так называлась в то время эпилепсия) и сослали всех их на Север вместе с больной невестой.

Наконец, ещё через год свадьба Алексея Михайловича всё же состоялась. Выбор царя пал на дочь мелкопоместного дворянина Ильи Даниловича Милославского, двадцатидвухлетнюю красавицу Марию, жившую в услужении у Ивана Грамотина — одного из дьяков Посольского приказа, также находившегося под присмотром Морозова.