刘彻之母王娡在怀孕时，汉景帝刘启尚为太子。王娡梦见太阳进入她的怀中，醒来告诉刘启后，刘启认为这是高贵的征兆。刘彻还未出生，他的祖父汉文帝刘恒就驾崩了。刘启继位，是为景帝，不久刘彻出生。刘彻是汉景帝第十子，亦是王娡唯一的儿子。[3] 共7张 汉武帝刘彻画像
汉景帝前元四年（前153年）四月二十三日，汉景帝立栗姬所生的长子刘荣为皇太子，刘彻亦同时被封为胶东王。[4] 刘彻的姑母馆陶公主刘嫖向栗姬为其女陈氏提亲，被栗姬拒绝，而王娡却许诺让刘彻娶陈氏，因此刘嫖不断向景帝诋毁栗姬而赞誉王娡，栗姬亦曾出言不逊而触怒景帝，天平遂逐渐向王娡母子倾斜。前元六年（前151年）薄皇后被废黜后，王娡暗中指使大行令奏请立栗姬为皇后，使景帝对栗姬的不满达到极点，于是处死大行令、疏远栗姬，在前元七年（前150年）正月废刘荣为临江王。四月十七日，景帝立王娡为皇后；二十五日，立时年七岁的刘彻为皇太子。[5] [6]
刘彻成为储君后，景帝拜卫绾为太子太傅、王臧为太子少傅，让他们辅导刘彻。[119] [120] 汉景帝后元三年（前141年）正月十七日，刘彻行冠礼。十天后，景帝驾崩，刘彻继位。[7]
刘彻即位初年，太皇太后窦猗房、皇太后王娡为代表的外戚势力在朝中有很大影响力，刘彻也必须“奏事东宫”，也就是将国家政务向太后汇报。[8] 建元元年（前140年）六月，刘彻罢免了丞相卫绾和御史大夫直不疑，将两位外戚魏其侯窦婴、武安侯田蚡分别任命为丞相和太尉。[121] 另一方面，刘彻也分别任命儒者赵绾和王臧为御史大夫和郎中令。窦婴和田蚡都喜好儒术，赵绾和王臧又是鲁诗学和春秋谷梁学大儒申公的弟子，所以从这套执政班子可以看出刘彻的崇儒意志。他还命令丞相等内外大臣推荐“贤良方正、直言极谏之士”[73] ，并派人以安车蒲轮、束帛加璧征召申公，申公见了刘彻后，强调治国需要“力行”而非“多言”，刘彻喜好文词，故对申公不甚满意，但毕竟已征召而来，就任命他为太中大夫，同时议定修明堂、改正朔、易服色及巡狩封禅等儒家礼制。[120]