父母
父親：孛兒只斤·拖雷(1193—1232年)，成吉思汗孛兒只斤·鐵木真第四子(幼子)，尊號“也可那顏”(大官人)。成吉思汗生前分封諸子，拖雷留在父母身邊，繼承父親在斡難和怯綠連的斡朵兒、牧地和軍隊。成吉思汗留下的軍隊共有約12.9萬人，其中大部分都由拖雷繼承。1227年成吉思汗去世後，三兒子孛兒只斤·窩闊臺繼位，拖雷監國。1232年率軍擊敗金軍，在回軍途中病逝。其子孛兒只斤·蒙哥即位後追上尊號，諡“英武皇帝”，廟號“睿宗”。至元二年(公元1265年)孛兒只斤·忽必烈在位時，被改諡爲景襄皇帝。至大二年(公元1309年)，加諡“仁聖景襄皇帝”
母親：唆魯禾帖尼(1192年-1252年)，大蒙古國(蒙古帝國)皇太后，克烈氏，是拖雷的正妻，蒙哥、忽必烈、旭烈兀、阿里不哥的生母。
后妃
右大斡耳朵：大皇后帖古倫 察必皇后南必皇后，(?―1281年)。1273年納爲皇后，姓弘吉剌氏(《新元史》作宏吉刺氏)，名察必，濟寧忠武王弘吉剌·按陳之女，元世祖忽必烈的皇后。中統初年立爲皇后。至元十年(1273年)，上尊號“貞懿昭聖順天睿文光應皇后”。至元十八年(1281年)，察必去世，諡號“昭睿順聖皇后”。察必稟性聰明，善於把握事業成敗契機，在元朝建立之初，成爲元世祖的左右助手。
右第二斡耳朵：塔剌海皇后 奴罕皇后
右第三斡耳朵：伯要兀真皇后 闊闊倫皇后
右第四斡耳朵 ;八八罕 妃子 撒不忽 妃子
子女
兒子
長子：孛兒只斤·朵兒只
次子：皇太子孛兒只斤·真金(1243年—1286年1月5日)，忽必烈嫡子，元成宗鐵穆耳之父，母察必皇后。1261年被封爲燕王，1273年被封爲皇太子。1286年1月5日去世，1293年元世祖上諡號明孝太子。1294年元成宗登基，追尊其父真金爲皇帝，爲真金上廟號裕宗，漢文諡號文惠明孝皇帝。
三子：安西王孛兒只斤·忙哥剌。元九年(1272)忽必烈將他的第三個兒子忙哥剌封爲安西王，鎮守唐兀之地。至元十七年(1280)忙哥剌病亡，阿難答襲封爲安西王。
四子：北安王孛兒只斤·那木罕，皇太子真金同母弟。
五子：雲南王孛兒只斤·忽哥赤。至元四年八月，封雲南王，賜駝紐鋈金銀印。九月，置大理等處行六部，以闊闊帶、柴楨併爲尚書，兼王傅府尉，寧源爲侍郎，兼司馬。
六子：大王孛兒只斤·愛牙赤。至元二十二年，賜銀印。二十四年，叛王勢都兒犯鹹平，愛牙赤率宣慰使塔出，自瀋州北討，命宣慰使亦力撒合分兵趨懿州，寇遁去。後病卒。元貞初，其子孛顏帖木兒入朝，賜金帛如諸王大會例。所部在兀剌海路，地磽瘠貧乏，泰定元年移鎮闊連東部。孛顏帖木兒之兄曰阿木幹，阿木乾子曰也的古不花，泰定中親信用事，車駕幸上都，與中書省臣兀伯都剌等居守焉。
七子：西平王孛兒只斤·奧都赤。至元六年十月，封西平王，賜駝紐鋈金銀印。九年，命討建都蠻，諸王阿魯帖木兒、禿哥，南平王禿魯，各率所部從之。
八子：寧王孛兒只斤·闊闊出。至元二十六年，始封寧遠王，賜龜紐鋈金銀印。三十年，從成宗備兵北邊。至元二十七年，成宗入嗣大統，以軍事屬闊闊出，師久無功。大德三年，命武宗即軍中代之。十一年，武宗即位，以翊戴功，進封寧王，換獸紐金印。
至大三年，三寶奴告闊闊出謀爲不軌，武宗命楚王牙忽都等鞫之下獄。平章察乃鐵哥廷辨，其誣得釋，猶徙於高麗，賜其妃完者死，以畏兀兒僧鐵裏等二十四人同謀或知而不首，並磔於市。
鞫基獄者皆升秩二等，賜牙忽都金千兩、銀七千五百兩，三寶奴賜號答剌罕，以闊闊出清州食邑賜之。皇慶元年，鐵哥奏：世祖諸皇子惟寧王在，宜賜還。仁宗從之。
明年二月，卒。二子;曰薛徹禿，曰阿都赤。薛徹禿，延佑七年四月封寧遠王，至治二年進封寧王。三年七月，入朝。請印。英宗不允。泰定元年，賜福州路永福縣一萬三千六百有四戶，置王傅。至順二年二月，與沙哥坐妄言不道，安置薛徹禿於廣州，沙哥於雷州。至元二十八年，以燕鐵木兒言，赦還。
九子：鎮南王孛兒只斤·脫歡。至元二十一年六月，封鎮南王，賜螭紐金印。
十子：孛兒只斤·忽都魯帖木兒。子阿八也不幹，皇慶元年賜泉州路南安縣一萬三千六百有四戶爲食邑。子八魯朵兒只。
女兒
趙國大長公主月烈，下嫁趙武襄王愛不花。
昌國公主吾魯真，下嫁孛花。
昌國大長公主茶倫，下嫁帖監幹。
魯國長公主完澤，下嫁斡羅真。
魯國大長公主囊家真，下嫁鐵木兒蠻子。
齊國大長公主忽都魯堅迷失，下嫁高麗忠烈王王昛
