El archiduque Esteban era el hijo mayor del archiduque José de Austria, Palatino de Hungría y de su segunda esposa, la princesa Herminia de Anhalt-Bernburg-Schaumburg-Hoym, la cual murió poco después de dar a luz a sus hijos con tan solo 19 años.
Tenía una hermana melliza, la Archiduquesa Herminia.
Su padre se volvió a casar con la duquesa María Dorotea de Wurtemberg, quién se ocupó de su crianza y la de su hermana.
Pasó gran parte de su infancia en Buda, dónde recibió una excelente educación.
Fue Mariscal de campo en el ejército de Austria, y en 1841 viajó a través de los diferentes países monárquicos, el Reino de Bohemia, el Reino lombardo-véneto, el Tirol, el Reino de Cerdeña, los Estados Pontificios, Módena y Toscana.