大和七年十一月十四日（833年），生于藩邸，时父亲李忱为光王，母晁氏为其妾室。初名李温。父亲继位后，于会昌六年十月，封李温为郓王。当时，唐宣宗喜欢第三子夔王李滋，欲立为皇太子，而李温年长，久而不决。大中十三年（859年）八月，宣宗病逝，左神策护军中尉王宗实、副使丌元实矫诏立李温为皇太子。唐懿宗「器度沈厚，形貌瑰伟」、「洞晓音律，犹如天纵」但游宴无度、沉湎酒色，以致政治腐败，藩镇割据重新兴起。由于崇仰佛法，咸通十四年春（873年），不顾大臣反对，举行最大规模的迎奉佛骨活动。他将其父唐宣宗大中之治