家世
●高祖父：名无考，行戊七。不仕。
●曾祖父：李文祥，行继二，行伍出身。洪武初，随军队迁入京师。李东阳的《怀麓堂文稿》卷三十《先叔父前金吾左卫百户李公墓志铭》记载：洪武初，吾曾祖继二府君籍义兵，历济南卫，改燕山左护卫。
●祖父：李允兴，字福永，行允三。代父役，与靖难功，授小旗。调金吾左卫。
●祖母：陈氏，武进人。
●父亲：李淳，字行素。不仕，私塾老师。父有疾，躬侍汤药。姐姐寡居，养之终身，并为姐姐的几个子女操办婚嫁。
●生母：刘氏，东安军人家庭出身，嫁给李东阳父亲时已经二十岁了。以病早逝，死于景泰七年。
●继母：麻氏，汪俊有《寿李太夫人九十诗序》，可知李东阳继母麻氏寿命在九十以上。
●叔父：李泽，字行润。官至金吾左卫百户。
弟弟
李东阳有同父兄弟四人，长子即李东阳。
●二弟：李东山，字陟之。由刘氏出。与李东阳为同母兄弟，生于景泰三年八月二十五日，死于成化十二年五月十三日，年二十四。见李东阳的《怀麓堂文续稿》卷八《仲弟东山墓志铭》
●三弟：李东川，字濬之。由刘氏出。年十九，未娶而亡。
●四弟：李东溟，字容之。由麻氏出。
妻妾
李东阳先后娶妻三个，妾不详，只知道一子为妾生，所以至少有妾一人。
●元配：刘氏，京师人，赠一品夫人。
●继娶：岳德熙（熙字为女旁熙），是蒙泉先生岳正之女，死于成化11年，赠宜人。李东阳的《怀麓堂文后稿》卷二十九《外姑宋夫人墓志铭》，可知岳氏姓名，是其岳母宋氏四女之一。
●再继娶：朱氏，成国公朱仪之女，封一品夫人，其死亡在李东阳之后。李东阳的《怀麓堂文后稿》卷十《封成国夫人朱母胡氏墓志铭》，可知其岳母胡氏为原礼部尚书忠安公胡濙长女，其生四女，次女嫁给李东阳。
子女
●儿子
李东阳共有子四人，其中两嫡一庶，还有一个是其弟过继给李东阳的继子。
1. 长子：李兆先，字徵伯，由岳夫人出，生于成化十一年，出生仅四个月其母岳氏病亡。娶妻潘氏。李东阳在《怀麓堂文后稿》卷二十四《儿子兆先墓志铭》中记道：十八岁应试，在考场中病倒。二十一岁试不中，靠父荫成国子生。二十四岁误写试卷，不中。二十七应试前病死。
2. 次子：李兆同，由朱夫人出，10岁死。李东阳的《怀麓堂文后稿》卷三十《儿兆同埋铭》。
3. 侧子：小名午孙，庶出，周岁死。李东阳在《怀麓堂诗稿》卷五《哭午儿》其中一句：儿生不满晬，遂作终身期。
4. 继子：李兆蕃，是李东阳四弟李东溟的儿子，过继给李东阳当继子。
●女儿
1. 长女：李盈，由刘夫人出，生于成化7年，嫁给尚宝少卿崔杰。李东阳在《怀麓堂南行稿》有《盈女生日》一诗。
2. 次女：李菱，由朱夫人出，成化18年亡，死亡时只有几岁，李东阳甚疼爱此女为其有诗作。《怀麓堂诗稿》卷十五《哭女菱》
3. 三女：名无考，由朱夫人出，生于成化19年11月26日，嫁给孔子第六十二代孙“衍圣公”孔闻韶，28岁时死亡。李东阳有《怀麓堂文后稿》卷三十《亡女衍圣公宗妇墓志铭》。