Ferdinand var sønn av prins August av Sachsen-Coburg og hans kone Clémentine av Orléans, datter av kong Ludvig Filip av Frankrike. Ferdinand var slektning av Ernst I, hertug av Sachsen-Coburg-Gotha og Leopold I, belgiernes første konge. Hans far Augustus var bror av Ferdinand II av Portugal, samt også tremenning til dronning Victoria, hennes ektemann prins Albert, keiserinne Carlota av Mexico og hennes bror Leopold II av Belgia. De to siste, Leopold og Carlota, var også tremenninger til Ferdinand I via hans mor, en prinsesse av Orléans. Dette gjorde de belgiske søsknene til tremenninger, i tillegg til at han var sin fars firmenning. Faktisk hadde hertugfamilien Sachsen-Coburg-Gotha klart å okkupere, enten ved ekteskap eller ved direkte valg, flere europeiske troner i løpet av det 19. århundre. Etter familiens tradisjon, etablerte Ferdinand selv det kongelige dynasti av Bulgaria.