Детство Петра Алексеевича прошло в подмосковном селе Преображенском (сейчас это район на востоке Москвы). Его мать посчитала, что здесь, в окружении своих сторонников, они с сыном будут в большей безопасности, чем в Кремле.
Поначалу, до смерти царя Фёдора, мало кто предполагал, что младший сын царя Алексея Михайловича когда-нибудь займёт российский престол. Поэтому воспитание его было довольно свободным. Назначенный его учителем дьяк Посольского приказа Никита Моисеевич Зотов обучил Петра чтению, письму и арифметике, однако он не сильно переутруждал царевича науками – тот до конца жизни писал с многочисленными ошибками.
Больше всего во время уроков маленькому Петру нравилось рассматривать картинки из книг со сражениями и путешествиями и слушать рассказы Зотова об изображённых там событиях.
Любимыми игрушками царевича с раннего детства были сабли, пушки, лошадки. Его игрушечный арсенал быстро пополнялся: зная о пристрастии Петра к военным играм, ему дарили всё новое оружие. Среди дарителей были и иностранные послы – так Пётр ещё в детстве смог познакомиться не только с русским, но и с заморским вооружением.
Для игр Петру подобрали товарищей его возраста. Одним из них был Александр (или, как его тогда звали, Алексашка) Меньшиков. На всю жизнь он сделался ближайшим другом и помощником Петра, человеком, которому царь доверял больше других.
Почти все мальчишки любят играть в войну. Но военные игры царского сына приобрели поистине царский размах. Уже в 1882 году для десятилетнего Петра набрали целое Потешное войско. Несмотря на несерьёзное название, в него входили взрослые, опытные люди. Многие из них прежде были егерями, сокольничими, ловчими. Дело в том, что царь Алексей Михайлович любил охоту, а его наследники этого увлечения не разделяли – чтобы люди, организовывавшие его охоты, не остались без дела, некоторых из них записали в петровские потешные полки. История сохранила имя первого солдата, записавшегося в потешный полк. Им стал Сергей Леонтьевич Бухвостов, бывший царский конюх.
Первым был создан Преображенский полк. Чуть позже – Семёновский и Измайловский. Все они получили имена по названиям подмосковных сёл, близ которых они базировались. Впоследствии эти потешные полки стали основой для созданной Петром гвардии.
Для обучения полков Пётр приглашал иностранных военных специалистов, среди которых был полковник (а впоследствии генерал) Патрик Гордон, служивший ещё его отцу.