Несмотря на то что род был древний и знатный, жили анхальт-цербстские князья скромно. Отец Фике служил в прусской армии, где имел чин генерала, позже дослужился до фельдмаршала. Мать Фике происходила из Гольштейн-Готторпской династии, которую уже со времён Петра Великого знали в России. По этой гольштейн-готторпской линии Фике доводилась своему будущему мужу троюродной сестрой, а дядя княжны Фридрих в 1751 году стал королём Швеции (его сын Густав III – двоюродный брат Екатерины, что тем не менее не помешало им воевать в 1788–1790 годах. К слову, Густав приезжал в гости в Петербург и подарил кузине замечательную турмалиновую брошь в виде виноградной грозди, теперь она украшает собрание Алмазного фонда в Москве). Кроме того, Фике была четвероюродной сестрой Шарлотты-Софьи Брауншвейгской, матери Петра II.
Императрица Елизавета Петровна выбрала юную принцессу в невесты своему племяннику, руководствуясь прежде всего такими соображениями: «Была бы протестантской религии (это, в отличие от католичества, как считалось, облегчало переход в православие. – Е.П.) и хотя она из знатного, но столь малого рода, дабы ни связи, ни свита принцессы не возбуждали особенного внимания или зависти здешнего народа».
Существует и иная версия происхождения Екатерины. Высказывались предположения, что её настоящим отцом был Иван Иванович Бецкой (1703–1795), внебрачный сын князя Ивана Юрьевича Трубецкого. Бецкой находился на дипломатической службе, при Екатерине занимал высокое положение, возглавлял Академию художеств, много сделал для организации воспитания детей и юношества. Существует предание, будто, входя в комнату Бецкого, Екатерина целовала ему руку. Иван Иванович мог сидеть в присутствии государыни, когда другие стояли. Якобы во время одного из кровопусканий Екатерина сказала: «Пусть из меня вытечет вся немецкая кровь и останется одна русская». И подобных свидетельств немало. Но, конечно, однозначно утверждать, что именно Бецкой являлся отцом Екатерины, за неимением прямых данных, невозможно. Сам Бецкой не был никогда женат, но имел внебрачную дочь Анастасию Ивановну Соколову, вышедшую замуж за небезызвестного адмирала Осипа де Рибаса (в честь него названа главная улица Одессы).
Фике получила весьма недурное образование. Она прекрасно знала немецкий и французский языки, могла изъясняться на итальянском и понимала английский. С детства много читала. К музыке таланта не проявила из-за отсутствия музыкального слуха, много позже Екатерина признавалась, что музыка для неё – не более чем шум. Сама свои способности оценивала скромно. В разговоре с французским посланником в России графом Л.-Ф. де Сегюром как-то призналась: «Я беспрестанно делаю ошибки против языка и правописания, <…> у меня иногда претупая голова, потому что никому не удалось заставить меня сочинить 6 стихов. Без шуток я думаю, несмотря на ваши похвалы, что если бы я была частной женщиной во Франции, то ваши милые парижские дамы не нашли бы меня довольно любезною для того, чтобы ужинать с ними». Но зато с детства в ней были заложены те примечательные качества, которые помогли ей потом стать великой императрицей.
