Карлос е роден во Мадрид, како син на Филип IV Шпански и Маријана Австриска. Неговиот татко е вујко на неговата мајка. Можеби ова било и причината за генетските болести кои се јавувале кај некои членови од идните поколенија. Неговото раѓање во Шпанија било пресретнето со големи почести бидејќи се сметало дека војната за шпанското наследството ќе се одложи за неколку години или нема никогаш да се одржи доколку веќе новиот крал остави машки потомок.
