永徽二年(651年)，唐高宗将在感业寺为尼的武则天重召入宫，封为昭仪。永徽三年(652年)，武则天在宫中诞下长子李弘，是为高宗第五子。由于王皇后没有子嗣，当时的太子是高宗的庶长子李忠。永徽六年(655年)，高宗废王皇后和萧淑妃为庶人，改立武则天为皇后，李弘由此成为高宗的元子(嫡长子)。同年，李弘与胞弟李贤被进封为亲王，李弘为代王。显庆元年(656年)，高宗诏令废黜太子李忠，改立四岁的代王李弘为皇太子。
李弘幼为储君，深得父皇宠爱与重视。高宗曾对侍臣称赞太子：“十分仁孝，接待大臣符合礼节，从不曾有过失。”李弘早年向郭瑜学习《春秋左氏传》，读到楚世子芈商臣弑杀君王的故事时，忍不住掩书叹息：“这种事为臣子的不忍听闻，圣贤经典应该记载垂范后世的好事，为什么要记载这个?”郭瑜回答说：“孔子写《春秋》，善恶之事都加以记载，是为了褒扬善行以劝谏大众，贬斥恶行以告诫后世。书写芈商臣的恶行正是令其罪恶遗臭万年。”太子又说：“这种事情，不仅讲不出口，听闻也不忍心，请让我改学别的书。”郭瑜闻言称赞太子仁德，随即改授《礼记》。
李弘做太子期间以仁德著称。当时朝廷大量征兵，那些逃亡或者期限内没有报到的士兵会被处死，家人也要充官。李弘为此上书进谏：“臣听说军队征兵，但凡没有及时报到的全家都会被牵连，有的甚至没被断罪就被囚禁，人数众多。但当中有因为疾病才逾期不到，或者途遇山贼、渡河遭难、畏惧逃亡、身负重伤等多种情形，军法却要连坐他们的亲属。(臣认为)军法该兼顾实情，如果不是战死就被定罪或者备注逃亡，并牵连他们的家属，实在(有冤)值得同情。臣希望可以修订法律，以后家中有士兵逃亡，也不用受连坐之罪。”高宗批准了请求。