Историк В. П. Наумов пишет: „Вместе со старшей сестрой Анной она воспитывалась под присмотром «мамушек" и кормилиц из простонародья, благодаря чему с младенчества знала и любила русские обычаи. Примерно с 1716 года к воспитанию царевен были привлечены гувернантки из Франции и Италии, лифляндец – учитель немецкого языка и француз – танцмейстер. По справедливому замечанию В. О. Ключевского, «Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий благочестивой отечественной старины. Однако „иноземное" воспитание преобладало: царевен учили главным образом иностранным языкам, танцам и придворному этикету. 

Необходимость этих знаний и навыков для дочерей Петра I обусловливалась тем, что их готовили к вступлению в брак с представителями европейских династий. Елизавету отец намеревался выдать замуж за французского короля Людовика XV или какого-нибудь принца из рода Бурбонов, но длительные переговоры по этому вопросу не увенчались успехом. 

Современники отмечали, что Елизавета в совершенстве знала французский и немецкий языки, понимала итальянский, шведский и финский. Обучение танцам также не прошло даром, и будущая императрица танцевала лучше всех в Петербурге». Еще совсем юной девочкой, не достигшей и десяти лет, она считалась отменной красавицей.

 Будущий фельдмаршал, тогда еще инженер-генерал Миних, увидев двенадцатилетнюю Елизавету, писал впоследствии: «в самой нежной юности... она была уже, несмотря на излишнюю дородность, прекрасно сложена, очень хороша собой и полна здоровья и живости. Она ходила так проворно, что все, особенно дамы, с трудом могли поспевать за нею; она смело ездила верхом и не боялась воды». Позже жена английского резидента в Петербурге К. Рондо отмечала: «Принцесса Елизавета... красавица. Она очень бела; у нее не слишком темные волосы, большие и живые голубые глаза, прекрасные зубы и хорошенький рот.

 Она расположена к полноте, но очень мила и танцует так хорошо, как я еще никогда не видывала». Знавшие ее люди утверждали, что она «чрезвычайно веселого нрава», «в обращении ее много ума и приятности», царевна «обходится со всеми вежливо, но ненавидит придворные церемонии», она «грациозна и очень кокетлива, но фальшива, честолюбива и имеет слишком нежное сердце». Став дочерью императора, Елизавета Петровна получила титул цесаревны, так же как и ее родная сестра Анна. 

В то же время их двоюродная сестра Анна Иоанновна, дочь покойного царя Ивана Алексеевича, именовалась «царевной», а их племянник Петр Алексеевич, внук Петра I и сын царевича Алексея Петровича, титуловался великим князем.