Олександр народився в 356 році до н. е. в македонській столиці Пелла. За переказами, Олександр народився в ніч, коли Герострат підпалив Храм Артеміди Ефеської, одне з Семи чудес світу. Вже під час походів Олександра поширилася легенда, ніби перські маги інтерпретували цей пожежа як ознаку майбутньої катастрофи для їх держави. Але оскільки всілякі легенди і знамення завжди супроводжували народження і життя великих людей античності, вдало збіглася дату народження Олександра іноді вважають штучною.
Точний день народження Олександра невідомий. Часто він приймається за 20 липня, оскільки за Плутархом Олександр народився «в шостий день місяця гекатомбеона (ін-грец. ἑκατομβαιών), який у македонян називається лой (ін-грец. λῷος)»; існують і датування між 21 і 23 липня. Часто приймається 1 день гекатомбеона за 15 липня, але точне відповідність не доведено. Однак свідоцтва Аристобула, записаного Аррианом, можна вирахувати, що Олександр народився восени[6]. Крім того, за свідченням Демосфена, сучасника царя, македонська місяць лой насправді відповідав аттичного боэдромиону (вересень і жовтень). Тому нерідко в якості дати народження називається період з 6 по 10 жовтня[7].
Його батьки — македонський цар Філіпп II та дочка епірського царя Олімпіада. Сам Олександр за традицією вів свій рід від міфічного Геракла через царів Аргоса, від яких начебто ответвился перший македонський цар Каран. За легендарною версією, що одержала поширення з подачі самого Олександра, його справжнім батьком був фараон Нектанеб II[8]. Очікували, що дитину назвуть Аминтой в честь батька Філіпа, але він назвав його Олександром — ймовірно, з політичним підтекстом в честь македонського царя Олександра I, прозваного «Филэллин» (один греків)[9].
Найбільший вплив на маленького Олександра надавала його мати. Батько займався війнами з грецькими полісами, і велику частину часу дитина проводив з Олімпіадою. Ймовірно, вона намагалася налаштувати проти сина Пилипа, й у Олександра сформувалося подвійне ставлення до батька: захоплюючись його розповідями про війну, він у той же час відчував неприязнь до нього з-за пліток своєї матері[10].
В Олександрі з раннього дитинства бачили талановитої дитини[11]. Завдяки цьому він дуже рано був визнаний спадкоємцем справи батька, а Олімпіада стала найвпливовішою з щонайменше шести дружин Філіпа[12]. Втім, Олександр міг бути єдиним сином Філіпа, гідним прийняти його царство. Справа в тому, що, за свідченням античних авторів, його брат Пилип (згодом відомий як Філіп III Арридей) був несповна розуму. Інших достовірно відомих синів у Філіпа не було або, принаймні, жоден з них не був готовий керувати царством батька до 336 року.
Олександра з раннього дитинства готували до дипломатії, політики, війни. Хоча народився Олександр в Пелле, його разом з іншими знатними юнаками навчали в Миезе неподалік від міста. Вибір віддаленого від столиці місця, імовірно, був пов'язаний з бажанням видалити дитини від матері[16]. Вихователями і наставниками Олександра були: родич по лінії матері Леонід, до якого він зберіг глибоку прихильність у зрілому віці, незважаючи на суворе спартанське виховання в дитинстві; шут і актор Лисимах; а з 343 до н. е. — великий філософ Арістотель. Вибір в якості наставника саме його був не випадковий — Аристотель був близький до македонському царського дому, а також добре знайомий Гермій, тирана Атарнея, який підтримував дружні стосунки з Філіпом під керівництвом Аристотеля, який зробив акцент на вивченні етики і політики, Олександр отримав класичне грецьке освіту, а також йому була прищеплена любов до медицини, філософії та літератури. Хоча всі греки читали класичні твори Гомера, Олександр вивчав Іліаду особливо старанно, оскільки його мати зводила своє походження до головному героєві цього епосу Ахілла[Згодом він часто перечитував цей твір. Також з джерел відомо про хорошому знанні Олександром «Анабасіс» Ксенофонта, Евріпіда., а також поетів Піндара, Стесихора, Телеста, Филоксена та інших.