Ο Αλέξιος γεννήθηκε στις 12 Αυγούστου1904 στην Αγία Πετρούπολη, Ρωσική Αυτοκρατορία. Ήταν ο νεότερος από τα πέντε παιδιά και ο μόνος γιος που γεννήθηκε από τον αυτοκράτορα Νικόλαο Β' και την αυτοκράτειρα Αλεξάνδρας Φεοντόροβνα. Οι μεγαλύτερες αδελφές του ήταν η Μεγάλη Δούκισσα Όλγα, Τατιάνα, Μαρία και Αναστασία. Ήταν το λατρεμένο παιδί των γονιών του και των αδελφών του, και ήταν γνωστός ως "Μωρό" στην οικογένεια.
Ο Αλέξιος βαπτίσθηκε στις 3 Σεπτεμβρίου1904. Οι κύριοι νονοί του ήταν η πατρική γιαγιά του και ο θείος του, ο Μεγάλος Δούκας Αλέξιος Αλεξάντροβιτς. Οι άλλοι νονοί του ήταν η μεγαλύτερη αδελφή του, Όλγα ο προπάππους του βασιλιά Κριστιάν Θ' της Δανίας, ο βασιλιάς Εδουάρδος Ζ' του Ηνωμένου Βασιλείου, ο Πρίγκιπας της Ουαλίας και ο Γουλιέλμος Β' της Γερμανίας. Δεδομένου ότι η Ρωσία ήταν σε πόλεμο με την Ιαπωνία, όλοι οι στρατιώτες και οι αξιωματικοί του Ρωσικού Στρατού και Ναυτικού ονομάστηκαν νονοί τιμητικά.
Η βάφτιση σηματοδότησε την πρώτη φορά όπου ορισμένα από τα νεότερα μέλη της αυτοκρατορικής οικογένειας, συμπεριλαμβανομένων και ορισμένων από τους νεότερους γιούς του Μεγάλου Δούκα Κωνσταντίνου Κωνσταντίνοβτς, καθώς και τη Μεγάλη Δούκισσα Όλγα και Τατιάνα, και την ξάδελφή τους πριγκίπισσα Ιρίνα Αλεξάντρονβα,ήταν παρόντες σε μια επίσημη τελετή. Για την περίσταση, τα αγόρια φορούσαν μικροσκοπικές στρατιωτικές στολές, και τα κορίτσια φορούσαν μια μικρότερη έκδοση του φορέματος των ανακτόρων και μικρά κοκοσνίκς. Η θρησκευτική ομιλία δόθηκε από τον Ιωάννη της Κρονστάνδης, και το μωρό μεταφέρθηκε στη κολυμπήθρα από την ηλικιωμένη, Πριγκίπισσα Γκαλιτζίνε.
