汉哀帝建平元年十二月甲子（前5年1月15日）夜于陈留郡济阳县出生。刘秀出生的时候，有赤光照耀整个房间，当年稻禾（嘉禾）一茎九穗，因此得名秀。刘秀是汉高帝刘邦九世孙，西汉景帝子长沙定王刘发之子舂陵节侯刘买的玄孙，与更始帝有同一位高祖父刘买。其父为南顿令刘钦，母樊娴都。世代居住在南阳郡蔡阳（今湖北省枣阳市西南），属地方豪族。刘秀九岁时，父亲逝世，便由叔父刘良抚养。由于刘秀勤于农事，而兄刘縯爱好游侠，豢养门客，经常取笑刘秀，将他比做刘邦的兄弟刘喜。新朝天凤年间（14年—19年），刘秀至长安，学习《尚书》，略