Детство его прошло в не совсем обычных условиях, наложивших резкую печать на его характер. Тотчас после рождения он был взят императрицей Елизаветой от матери, с тех пор редко уже имевшей возможность и видеть его, и передан на попечение нянек. С 1760 г. главным его воспитателем сделался Н. И. Панин, который был назначен при нем обер-гофмейстером и сохранил это место и по вступлении на престол Петра Федоровича. Низвержение Петра III и воцарение Екатерины мало изменили положение Павла. Существовала в этот момент партия, желавшая видеть на престоле П.; а Екатерине предоставит лишь права равенства, но она не располагала достаточными силами для осуществления своих проектов, и это обстоятельство прибавило лишь к порожденному уже ранее отчуждению между матерью и сыном новый оттенок – соперничества, которому предстояло особенно развиться впоследствии. Немедленно по воцарении Екатерина обратилась было к д'Аламберу, предлагая ему место воспитателя П., но после отказа д'Аламбера поиски нового воспитателя не были возобновлены и П. всецело остался на руках Панина. Последним составлен был план воспитания П.; по этому плану образование вел. князя делилось на два периода: в первом, до 14-летнего возраста, предполагалось дать ему элементарное образование, второй следовало посвятить «прямой государственной науке». План этот и был выполнен, но без особого успеха. П. учился истории, географии, русскому и немецкому языкам, математике, астрономии, физике, искусствам; математикой с ним занимался в 1762-65 гг. С. А. Порошин, бывший вместе с тем в это время и непосредственным его воспитателем под руководством Панина и оставивший после себя дневник. служащий главным и почти единственным источником для ознакомления с отроческими годами жизни Н. Законоучителем вел. князя был назначен в 1763 г., по выбору самой Екатерины архимандрит Платон, впоследствии моск. митрополит. Но частью слабое здоровье и небогатые от природы способности П., частью неумение воспитателей, не позволили вел.