Vajiralongkorn diputerakan pada 28 Julai 1952 pada pukul 5.45 petang [3] di Istana Dusit, Bangkok. Nama keputeraan baginda ialah "Vajiralongkorn Barommachakkrayadisonsantatiwongse Deveshrathamrongsubariban Abhikhunuprakarnmahittaladuladej Bhumibholnaresvarangkura Kittisirisomburana Savangavadhana Barommakhattiyarajakumara" (Bahasa Thai: วชิราลงกรณ บรมจักรยาดิศรสันตติวงศ เทเวศรธำรงสุบริบาล อภิคุณูประการมหิตลาดุลเดช ภูมิพลนเรศวรางกูร กิตติสิริสมบูรณ์สวางควัฒน์ บรมขัตติยราชกุมาร). Baginda seorang sahaja paduka putera Raja Bhumibol Adulyadej dan Permaisuri Sirikit.

Baginda menerima pendidikan di Sekolah Rendah Chitlada School di Bangkok dan kemudian di beberapa kolej swasta di United Kingdom dan Australia.

Pada tahun 1972, baginda dikurniakan dengan gelaran Somdech Phra Boroma Orasadhiraj Chao Fah Maha Vajiralongkorn Sayam Makutrajakuman setelah dilantik sebagai putera mahkota negara itu.