Николай был третьим сыном императора Павла I и императрицы Марии Фёдоровны. Он родился 25 июня 1796 года — за несколько месяцев до вступления Великого князя Павла Петровича на престол. Таким образом, он был последним из внуков Екатерины II, родившихся при её жизни.
О рождении Великого князя Николая Павловича было объявлено в Царском Селе пушечною пальбою и колокольным звоном, а в Санкт-Петербург послано известие с нарочным.