Родился 17 (29) апреля 1818 года в 11 часов утра в Архиерейском домеЧудова монастыря в Кремле, куда вся императорская фамилия прибыла в начале апреля для говенья и встречи Пасхи. Поскольку у старших братьев Николая Павловича сыновей не было, младенец уже тогда воспринимался как потенциальный престолонаследник. По случаю его рождения в Москве был дан салют в 201 пушечный залп. Шарлотта Ливен 5 мая внесла младенца в собор Чудова монастыря, где московский архиепископ Августин совершил над младенцем таинства крещения имиропомазания, в честь чего Марией Фёдоровной был дан торжественный ужин. Александр — единственный уроженец Москвы, стоявший во главе России с 1725 года.
Получил домашнее образование под личным надзором своего родителя, который уделял вопросу воспитания наследника особое внимание. Его «наставником» (с обязанностью руководства всем процессом воспитания и образования и поручением составить «план учения») и учителем русского языка был В. А. Жуковский, учителем Закона Божия и Священной истории — просвещённый богослов протоиерей Герасим Павский (до 1835), военным инструктором — капитан К. К. Мердер, а также М. М. Сперанский (законодательство), К. И. Арсеньев (статистика и история), Е. Ф. Канкрин (финансы), Ф. И. Брунов (внешняя политика), академик Э. Д. Коллинз (арифметика), К. Б. Триниус (естественная история).
По многочисленным свидетельствам, в юношеском возрасте был весьма впечатлителен и влюбчив. Так, во время поездки в Лондон 1839 у него возникла мимолётная влюблённость в юную королеву Викторию(впоследствии, как монархи, они испытывали взаимную неприязнь и вражду).
Сергиев Посад находится в центре европейской части России. Город расположен в северо-восточной части Московской области, в 52 км от Москвы (74,5 км — по железной дороге от Ярославского вокзала). Одна из основных железнодорожных станций на линии Москва — Ярославль Московской железной дороги. Город расположен на реке Кончуре с её притоками.
С севера городское поселение Сергиев Посад граничит с городскими поселениями Скоропусковский, Пересвет, сельскими поселениями Реммаш и Шеметовское Сергиево-Посадского муниципального района; с запада — с сельским поселением Васильевское; с юга — с городским поселением Хотьково, сельским поселением Лозовское, с востока — с сельским поселением Березняки.
Черта города Сергиев Посад представляет собой неправильный овал, вытянутый с юга на север и разделенный руслом реки Кончуры на три части. Осью города и основной транспортной артерией является проспект Красной Армии. Южная часть города (поселки Скобяной, Клементьевский) пересекается железнодорожной линией Москва — Ярославль. В месте пересечения железнодорожной линии и проспекта Красной Армии возведен путепровод.
В центральной части города располагаются основные церковные, административные, культурные и социальные объекты города — Троице-Сергиева Лавра, железнодорожный вокзал, администрация города и района. Рабочий поселок, расположенный в северо-восточной части города изначально заселялся рабочими Загорского оптико-механического завода (ЗОМЗ), отчего и получил свое название. Значительную его часть занимает сам оптико-механический завод.
Микрорайон Углич, Северный посёлок и поселок Ферма, располагающиеся на севере, северо-востоке и юго-востоке города соответственно являются жилыми спальными районами.