漢武帝生有六子五女：
長子戾太子劉據：公元前128——前91年。母皇后衛子夫。元狩元年(公元前122年)立爲太子。元鼎四年娶史良娣，生子劉進(即史皇孫)。武帝末年，江充用事。江充因事與太子有怨，害怕太子即位後被殺，即借當時有人爲巫蠱詛咒漢武帝之事，誣陷太子爲巫蠱。劉據怒而矯詔斬江充，與丞相劉屈氂戰於長安。後戰敗，逃至湖縣。被捕役發現圍捕，自殺。後諡爲“戾”。
次子齊懷王劉閎：?——前110年。母爲王夫人。元狩六年封爲齊王。死後無子，國除。
三子燕刺王劉旦：?——前80年。母爲李姬。元狩六年封爲燕王。爲人辯略，博學經書雜說，好星曆數術、倡優射獵，招致遊士。戾太子死後，上書求入京，謀求立爲太子，被削三縣。漢武帝死後，昭帝即位，他與宗室劉長、劉澤及大臣上官桀、桑弘羊等謀奪帝位，失敗，自殺。其子劉建，漢昭帝元鳳元年(公元前80年)因其父燕王劉旦以謀反罪被迫自殺，他被廢爲庶人，六年後，漢宣帝即位，立他爲廣陽王，在位二十九年，死於公元前44年。劉建曾孫劉嘉於哀帝建平四年(公元前3年)嗣封爲廣陽王，王莽執政後廢黜漢所立的諸侯王，而劉嘉因向王莽獻符命，被封爲扶美侯，賜姓王氏，爲人所不恥。
第四子廣陵王劉胥：?——前54年。母爲李姬。元狩六年封爲廣陵王。劉胥力大，能找鼎，空手搏熊彘猛獸，好倡樂遊逸。漢昭帝即位後，覬覦帝位，使女巫祝詛。宣帝即位後，又與楚王劉延壽私通書信。後謀叛之事被發覺，又藥殺當事人二十餘人滅口，被朝廷追窮治罪，自殺，國除。其子劉霸，漢宣帝五鳳四年(公元前54年)因其父謀反牽連被廢爲庶人。漢元帝初元二年(公元前47年)立他爲廣陵王，元於公元前34年。劉胥其他几子劉聖、劉曾、劉寶、劉昌在漢宣帝即位後均封爲列侯，幼子劉弘封高密王。
第五子劉髆：?——前88年。母爲李夫人。天漢四年(公元前97年)封昌邑王。後元元年病死。子劉賀始元元年(公元前86年)嗣封昌邑王。在位十三年後，漢昭帝病死無子，大將軍霍光迎立劉賀爲帝，即位二十七日，以行淫亂故，被霍光及羣臣廢黜，驅歸故國，賜湯沐邑二千戶，國除，昌邑國改置爲山陽郡。漢宣帝元康三年(公元前63年)，復封劉賀爲海昏侯，封國豫章。後因與故太守卒史勾結往來，被削戶三千，死後國除。劉賀子劉代宗，在其父被廢后十年，封爲海昏侯，後因豫章太守奏請不應立嗣，國除。漢元帝即位後，復封其子孫爲海昏侯，並傳爵至子孫，至東漢初仍爲侯。
長女鄂邑公主(蓋長公主)：?——前80年。嫁給蓋侯王充。後因謀反被殺。
次女衛長公主：母爲皇后衛子夫。公元前113年嫁給五利將軍欒大。欒大於公元前112年被腰斬。
三女陽石公主：?——前91年。母爲皇后衛子夫。在巫蠱案中被牽連爲漢武帝所殺。
四女諸邑公主：?——前91年。母爲皇后衛子夫。在巫蠱案中被牽連爲漢武帝所殺。
五女夷安公主：嫁給昭平君。
