เจ้าชายเฟรเดอริกพระราชสมภพในวันที่ 28 มกราคม พ.ศ. 2311 ณ พระราชวังคริสเตียนเบอร์ก โคเปนเฮเกน ราชอาณาจักรเดนมาร์ก พระราชบิดาคือพระเจ้าคริสเตียนที่ 7 แห่งเดนมาร์ก ส่วนพระราชมารดาคือสมเด็จพระราชินีมาทิลดาแห่งเดนมาร์ก ซึ่งทรงเป็นสมาชิกในราชวงศ์อังกฤษ หลังจากพระราชสมภพ เจ้าชายทรงได้รับพระอิศริยยศ มกุฎราชกุมารแห่งเดนมาร์กและนอร์เวย์

พระราชบิดาของพระองค์มีพระสติวิปลาส ในตอนที่พระนางมาทิลดาทรงประสูติพระโอรสซึ่งก็คือเจ้าชายเฟรเดอริก ก็ไม่ทำให้พระอาการทุเลาขึ้น หลังการประสูติกาลได้เพียงหนึ่งปี พระนางมาทิลดา พระมารดาได้มีความสัมพันธ์กับ โจฮันน์ ฟรีดิช สตรูเอนซี จิตแพทย์ชาวเยอรมันและแพทย์ส่วนพระองค์ของพระเจ้าคริสเตียน และทำให้สตรูเอนซีได้ก้าวขึ้นมามีบทบาททางการเมือง

พระนางมาทิลดาและสตรูเอนซีเป็นผู้กำหนดการศึกษาของพระโอรส ในวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2314 พระนางมาทิลดาทรงพระประสูติกาลพระธิดาองค์หนึ่งอย่างลับ ๆ ที่พระราชวังเฮิร์สโชล์ม ซึ่งก็คือ เจ้าหญิงหลุยส์ ออกัสตาแห่งเดนมาร์ก และเป็นที่ลือกันว่าพระบิดาของเจ้าหญิงไม่ใช่พระเจ้าคริสเตียนแต่เป็นสตรูเอนซี แต่พระเจ้าคริสเตียนกลับทรงยินดีที่ได้พระธิดาและทรงเชื่อว่าเป็นสายพระโลหิตของพระองค์จริง พระองค์ได้ลงพระปรมาภิไธยยอมรับการประสูติกาล ซึ่งทำให้เจ้าหญิงเป็นพระขนิษฐาของเจ้าชายเฟรเดอริคโดยอัตโนมัติ