Пётр родился в ночь на 30 мая (9 июня) 1672 года (в 7180 году по принятому тогда летоисчислению «от сотворения мира»): «В нынешнем во 180 году Маия в 30 день, за молитв Святых отец, Бог простил Царицу Нашу и Великую Княгиню Наталию Кирилловну, а родила Нам сына, благовернаго Царевича и Великаго Князя Петра Алексеевича всея Великия и Малыя и Белыя России, а имянины его Июня 29 числа».
— Полное собрание законов, том I, стр.886 Точное место рождения Петра неизвестно; некоторые историки указывали местом рождения Теремной дворец Кремля, а согласно народным сказаниям Пётр родился в селе Коломенское, указывалось также и Измайлово.
Отец — царь Алексей Михайлович — имел многочисленное потомство: Пётр I был 14-м ребёнком, но первым от второй жены, царицы Натальи Нарышкиной. 29 июня в день св. апостолов Петра и Павла царевич был крещён в Чудовом монастыре (по другим данным в храме Григория Неокесарийского, в Дербицах), протопопом Андреем Савиновым и наречён Петром.
Романтизированный портрет Петра I. Поль Деларош, 1838
Пётр I со знаком ордена Св. Андрея Первозванного на голубой андреевской ленте и звездой на груди. Ж.-М. Натье, 1717.
Пётр I. Мозаика. Набрана М. В. Ломоносовым. 1754. Усть-Рудицкая фабрика. Эрмитаж.
С. А. Кириллов. Пётр Великий. (1982—1984).
26-летний Пётр I. Портрет кисти Кнеллера был подарен Петром в 1698 английскому королю.
Пётр I допрашивает царевича Алексея. Ге Н. Н., 1871.
Семья Петра I в 1717: Пётр I, Екатерина, старший сын Алексей Петрович от первой жены, младший двухлетний сын Пётр и дочери Анна и Елизавета.