劉氏起源于三皇五帝之堯帝，堯帝長子監明受封于“劉”邑(今河北省唐縣)，監明早亡，其子式繼封，遂以邑為氏也，傳至夏朝有劉累，下傳至士會適秦，歸晉，有子留于秦，恢復劉氏，之后在戰國時獲于魏，遂為魏大夫，魏國從安邑遷都大梁，劉清(劉邦的曾祖父)出生，清生仁，劉仁遷豐邑，劉家即在此期間遷豐邑。

曾祖父：劉清，戰國末期魏國大夫，出生并活動于魏都大梁，之后其子劉仁遷豐邑中陽里，現豐縣漢皇祖陵保存劉清之墓。

祖父：劉仁，始遷豐邑，故號豐公。

父親：劉煓，字執嘉，即劉太公，劉邦登基后尊為太上皇，崩于公元前197年。

生母：溫氏，一說王含始，被追謚為昭靈夫人(昭靈后)。

庶母：李氏，太上皇庶妻，封太上皇后，逝于公元前197年;生楚元王劉交。

兄弟姐妹

劉伯，劉邦大哥，漢五年正月，追尊為武哀侯，高后時，追尊為武哀王。長嫂封陰安侯。

劉仲，名喜，劉邦二哥，被劉邦封為代王，統轄今河北、山西一帶，后因抵抗匈奴戰敗被革為合陽侯，死后 追謚為代頃王。二嫂為頃王后。

劉交，劉邦弟弟，排行第四，被劉邦封為楚王，死后謚元王。

從父兄：荊王劉賈。

從祖弟：燕王劉澤。(應該是遠房兄弟，現已無稽可考)

姊：宣夫人 昭哀后。

后妃

曹夫人 、呂皇后、戚夫人、薄姬、趙姬、管夫人、趙子兒、石美人(石奮之姊)

子女

共生八子：劉肥、劉盈、劉如意、劉恒、劉恢、劉友、劉長、劉建。

女兒：劉樂 魯元公主，下嫁張耳之子張敖，母呂后。劉邦女兒有史可查者只此一人。

原配呂雉，公元前187年臨朝，稱制八年，公元前180年而崩，壽62歲，葬于咸陽東陵。生一子一女：劉盈，即是漢孝惠帝;女即魯元公主。

妣曹氏，生一子：劉肥(高祖六年立為齊王，卒謚齊悼惠王)。

妣戚氏，生一子：如意(漢高祖七年封代王，九年徙為趙王，十五歲被呂氏毒死，謚趙隱王)。

妣薄氏，公元前155年四月崩，葬于霸陵，生一子：劉恒(初封代王，后即帝位為孝文帝)。

妣趙氏，生一子：劉長(公元前196年封淮南王，文帝六年謀反，廢徙蜀死，謚淮南厲王)。

諸姬所生之子：劉友(初封淮陽王，后改封趙王，被呂后幽禁而死，卒謚趙幽王)、劉恢(公元前196年高祖誅梁王彭越后立為梁王，16年后，因趙幽王劉友幽死，便被改封為趙王，被迫娶呂產的女兒，而劉恢的寵妃被迫自殺，因此悶悶不樂，公元前181年六月，劉恢殉情自殺。死后廢其嗣，文帝時追謚為“趙恭王”。)、劉建(公元前196年，燕王盧綰逃放匈奴，次年被立劉建為燕王，立十五年死，謚曰靈。劉建本有子，呂后使人殺之，絕嗣后，除其國)。