Клеопатра появилась на свет в Александрийском дворце и росла окруженная заботой множества нянюшек. Вместе с ней воспитывались многочисленные дети из знатных семейств, которым предстояло в будущем стать придворными вельможами. Наследники не были изолированы в детской — маленькая царевна присутствовала не только на официальных приемах, но и слушала беседы отца с видными царедворцами, учеными и иноземными послами.

Обычным местом детских игр были обширные дворцовые сады. Клеопатру всегда сопровождали пышная свита и слуги, носившие короба с игрушками: терракотовыми куклами, кукольными домиками, платьями и посудой тончайшей работы, а также клетки и коробки с маленькими зверюшками. А если ручные мыши наскучили, царевна могла полюбоваться в дворцовом зверинце куда более внушительными созданиями. Птолемеи по традиции держали там жирафов, медведей, носорогов и огромных змей.

Девочкой она часто отправлялась в Мемфис, где в древнем царском дворце на берегу Нила принимала участие в пышных и причудливых ритуалах, семейных празднествах и священных церемониях. Этот сакральный город находился в ста милях выше по течению Нила, нежели Александрия. Там находились гробницы, храмы и звериные катакомбы, куда паломники приходили ради поклонения священным животным.

Образование Клеопатра получила превосходное, можно сказать, эталонное для своего времени, ведь тогда знатные греки и римляне приглашали к своим детям именно александрийских наставников. В Александрии жили и работали виднейшие ученые того времени, лучшие ораторы обучали царевну искусству риторики, в ее распоряжении была уникальная Александрийская библиотека.