Первой мамкой Алексея Михайловича была дворовая боярыня Ирина Никитична Годунова. Затем ее сменила Ульяна Степановна Собакина, к которой царь сохранил привязанность на всю жизнь. Уже взрослым он постоянно справлялся в своих письмах сестрам о ее здоровье.
Известно имя первого духовника Алексея Михайловича — священника главной «домашней» церкви царского семейства Благовещенского протопопа Максима.
Дядькой у Алексея был известный боярин Борис Иванович Морозов, игравший впоследствии, когда питомец его начал царствовать, важную государственную роль. Помощником Морозова был назначен окольничий Василий Иванович Стрешнев. Для обучения царевича грамоте был приглашен дьяк Василий Сергеевич Прокофьев, письму и счету его учил подьячий Посольского приказа Григорий Васильевич Львов, бывший, по московским меркам, человеком весьма образованным. Пению царевич учился у певчих дьяков Луки Иванова, Ивана Семенова, Михаила Осипова и Николая Вяземского. Приучение к коню и обучение верховой езде Алексея происходило, как и других царских сыновей, очень рано, и впоследствии, по отзывам современников, он был лихим наездником.
У царевича был собственный штат накрачеев — музыкантов, бьющих в бубны. Его «тешили» борьбой с медведем, показывали, как «работают» охотничьи соколы (возможно, именно тогда, в возрасте двух-трех лет, зародилась всепоглощающая страсть царя Алексея к соколиной охоте), перед ним выступали «метальники» — акробаты и жонглеры, его смешили «дураки и карлы». В 1636 году семилетний царевич начинает играть в шахматы. В восемь лет он уже вовсю стреляет из лука. В документах сохранились упоминания о стрельнике Проньке Донкове, которому приходилось не покладая рук делать стрелы для воинственных царевичей — Алексея и его младшего брата Ивана.
Учился Алексей блестяще, прилежно и очень быстро. Он не только научился читать, но и пристрастился к чтению. Очень рано у него стала формироваться собственная библиотека, в которую входили подаренные и купленные ему книги — азбуки, Апостол, Октоих, Псалтирь, Тестамент (поучения византийского императора Василия сыну Льву), Космография, Лексикон, Стихирарь, Триоди, Грамматика литовской печати.
Со временем благодаря усиленному самообразованию Алексей сделался весьма знающим человеком, одним из немногих московских «интеллектуалов» своего времени. Он оставил воспоминания о русско-польской войне 1654–1667 годов, написал учебник о соколиной охоте («Урядник сокольничьего пути»), пробовал сочинять стихи.
