宋真宗鹹平六年（1003年）五月初五日（公曆6月7日），李元昊出生在靈州（今寧夏靈武），一個黨項貴族之家。[4]他出生的次年，祖父李繼遷在同吐蕃六穀部首領潘羅支的作戰中，身中流矢，傷重死去，由其父李德明繼立為夏州（今陝西省靖邊縣）定難軍留後。其後，李德明奉行“聯遼睦宋”之策，使黨項夏州李氏政權在和平的環境中得到迅速發展。
尚在髫齡的李元昊，對父親的睦宋政策，特別是同宋朝的經濟貿易，不能理解。有一次李德明遣使臣到宋用馬匹換取物品，因得到的東西不合他的心意，盛怒之下把使臣斬首。李元昊對父親的這種舉動十分不滿，對誡父親說：“我們從軍的人原來本事從事鞍馬的，現在用不急需品交換已經不是上策，現在將使臣殺掉了，有誰肯被我們使用呢？”李德明見年僅10餘歲的獨子就有這種見識，十分器重。
青少年時期的李元昊，長了一副圓圓的麵孔，炯炯的目光下，鷹勾鼻子聳起，剛毅中帶著幾分凜然不可侵犯的神態。中等身材，卻顯得魁梧雄壯，英氣逼人。平素喜穿白色長袖衣，頭戴黑色冠帽，身佩弓矢。常常帶了百餘騎兵出行，自乘駿馬，前有兩名旗手開道，後有侍衛步卒張青色傘蓋相隨，從騎雜遝，耀武揚威。元昊幼讀兵書，對當時流行的《野戰歌》、《太乙金鑒訣》一類兵書，更是手不釋卷，專心研讀，精於其蘊。他頗具文才，精通漢、藏語言文字。又懂佛學。尤傾心於治國安邦的法律著作，善於思索、謀劃，對事物往往有獨到的見解。這些都造就了李元昊成為文有韜略、武有謀勇的英才。
在宋朝邊將中，對李元昊的外貌、器度、見識有種種不同的傳說。邊帥曹瑋駐守陝西沿邊，早想一睹李元昊風采，派人四出打探他的行蹤。聽說李元昊常到沿邊榷市行走，幾次等候，以期會麵，但總不能見到。後來派人暗中偷畫了李元昊的圖影，曹瑋見其狀貌不由驚歎：“真英雄也！”並且預見到他後日必為宋朝邊患。
宋真宗大中祥符三年（1010年）九月，李德明被遼封為夏國王以後，即動用數萬民夫在延州（今陝西延安）西北的敖子山上，修建宮室，綿亙20餘裏，極其豪華壯麗。有一次他從夏州出巡到敖子山行宮時，“大輦方輿鹵薄儀衛”（即儀仗隊），儼然和宋朝皇帝相仿。大中祥符九年（1016年），李德明“僭帝製”，追諡其父李繼遷為“應運法天神智仁孝至道廣德光孝皇帝”，“廟號武宗”。
大中祥符十年（1017年）夏天，有人向德明報告說，在懷遠鎮（今寧夏銀川）北的溫泉山上看見了龍，李德明以為祥瑞之兆，派官員去懷遠祭祀，其實是作遷都懷遠的打算。他借別人之口向他提出遷都的理由：“西平土俗淳厚，然地居四塞，我可以往，彼可以來。不若懷遠，西北有賀蘭之固，黃河繞其東南，西平為其障蔽，形勢利便，洵萬世之業也。況屢現休征，神人允協，急宜卜築新都，以承天命。”遷都的理由是十分充足合理的，又加上天命所歸，就沒有人敢反對。於是李德明派大臣賀承珍到懷遠負責興建都城事宜。改懷遠鎮為興州（今寧夏銀川市），正式定都。
宋仁宗天聖六年（1028年）五月，李德明派李元昊攻甘州今甘肅張掖）。甘州回鶻可汗夜落紇出逃，甘州首戰成功。李元昊攻取甘州之後，又采取聲東擊西的戰術，出奇兵突襲西涼（今甘肅武威）。隸屬於甘州回鶻的沙州回鶻（今甘肅敦煌）分部瓜州王曹賢順歸附李德明，又重返瓜州（今甘肅安西）。這時李元昊被立為太子，李元昊生母衛慕氏立為後。天聖七年（1029年），李德明又向遼朝為元昊請婚，遼興宗封宗室女為興平公主，嫁給元昊。
宋仁宗明道元年（1032年），李德明死，元昊繼位，積極準備建國稱帝。為了鞏固後方和懲罰吐蕃唃廝囉歸附宋朝，於同年七月發動對河湟吐蕃的進攻，攻占了貓牛城（今青海大通縣）。宋仁宗景祐二年（元昊廣運元年，1035年），李元昊乘唃廝囉發生內亂，出兵進攻宗哥帶星嶺諸城寨，進圍青唐城，與唃廝囉部將安子羅戰，苦鬥二百餘日。李元昊撤軍渡宗哥河時，被安子羅軍擊潰敗逃。
同年十二月，李元昊親率大軍進至河湟，又一次敗於唃廝囉。次年十二月，當李元昊擊敗河西回鶻，完全占領河西走廊，又想窺視隴蜀之時，恐宋朝利用吐蕃諸部族圖其後路，於是率領大軍循阿幹河，攻破蘭州諸羌，進軍馬銜山（今甘肅臨洮北），於瓦川會築城鎮守，以斷絕吐蕃和宋朝的通路。這時唃廝囉發生內亂，李元昊乘機以重賂行間，並誘使磨氈角的謀主、首領郢城俞龍歸附。郢城俞龍帶領萬餘人投降元昊，後來又把女兒嫁給李元昊的兒子寧令哥（號梁王）為妻。李元昊從同唃廝囉部將安子羅曠日持久的作戰中脫身出來後，又率軍西攻瓜州回鶻，直抵沙州，又回師占領肅州（今甘肅酒泉）。至此，李元昊完全控製了河西走廊，結束了甘州回鶻對河西的統治。