เสด็จพระราชสมภพเมื่อวันที่ 18 ตุลาคม พ.ศ. 2347 เป็นพระราชโอรสในพระบาทสมเด็จ พระพุทธเลิศหล้านภาลัย และสมเด็จพระศรีสุริเยนทราบรมราชินี มีพระนามเดิมว่า เจ้าฟ้ามหามาลา เมื่อพระชนมายุได้ 9 พรรษา ได้รับสถาปนาเป็นเจ้าฟ้ามงกุฎ มีพระราชอนุชาร่วมพระราชมารดา คือ เจ้าฟ้าจุฬามณี ซึ่งต่อมาได้รับสถาปนาเป็น พระบาทสมเด็จพระปิ่นเกล้าเจ้าอยู่หัว
      เมื่อพระชนมายุได้ 21 พรรษา ได้ออกผนวชตามประเพณีและอยู่ในเพศบรรพชิต ตลอดรัชสมัยรัชกาลที่ 3 เมื่อรัชกาลที่ 3 สวรรคตจึงได้ลาสิกขามาขึ้นครองราชสมบัติ