В семье герцога Цербстского Екатерина получила домашнее образование. Обучалась английскому, французскому и итальянскому языкам, танцам, музыке, основам истории, географии, богословия. Она росла резвой, любознательной, шаловливой девчонкой, любила щегольнуть своей отвагой перед мальчишками, с которыми запросто играла на штеттинских улицах. Родители были недовольны «мальчишеским» поведением дочери, но их устраивало, что Фредерика заботилась о младшей сестре Августе. Её мать называла её в детстве Фике или Фикхен .В 1743 году российская императрица Елизаветта Петровна , подбирая невесту для своего наследника великого князя Петра Фёдоровича, будущего русского императора Петра III), вспомнила о том, что на смертном одре мать завещала ей стать женой голштинского принца, родного брата Иоганны Елизаветы. Возможно, именно это обстоятельство склонило чашу весов в пользу Фредерики.Сразу после приезда в Россию стала изучать русский язык , историю, православие , русские традиции, так как стремилась наиболее полно ознакомиться с Россией, которую воспринимала как новую родину. Среди её учителей выделяют известного проповедника Симона Тодорского (учитель православия), автора первой русской грамматики Василия Ададурова (учитель русского языка) и балетмейстера Ланге (учитель танцев) .1745 года в шестнадцатилетнем возрасте Екатерина была обвенчана с Петром Фёдоровичем, которому исполнилось 17 лет и который приходился ей троюродным братом. Первые годы совместной жизни Пётр совершенно не интересовался женой, и супружеских отношений между ними не существовало..