เกิดวันที่ 20 กันยายน พ.ศ. 2396 ได้รับพระราชทานนามว่า สมเด็จพระเจ้าลูกยาเธอ เจ้าฟ้าจุฬาลงกรณ์ บดินทรเทพมหามงกุฎ บุรุษยรัตนราชรวิวงศ์วรุตมพงศบริพัตร สิริวัฒนราชกุมาร ซึ่งคำว่า "จุฬาลงกรณ์" นั้นแปลว่า เครื่องประดับผม อันหมายถึง "พระเกี้ยว" ที่มีรูปเป็นส่วนยอดของพระมหามงกุฎหรือยอดชฎา
พระองค์มีพระขนิษฐาและพระอนุชาร่วมพระมารดารวม 3 พระองค์ ได้แก่ สมเด็จเจ้าฟ้าจันทรมณฑล, สมเด็จเจ้าฟ้าจาตุรนต์รัศมี และสมเด็จเจ้าฟ้าภาณุรังษีสว่างวงศ์