李渊是隋炀帝杨广的姨表兄弟。北周明帝的明敬皇后、李渊生母元贞太后、隋文帝的文献皇后分别是西魏八大柱国之一独孤信的长女、四女、七女。
父系考据.据传统史料所载，唐朝皇室出自陇西李氏，为李暠第二子李歆的后裔，多称陇西狄道（陇西郡狄道县）人，亦可称陇西成纪（陇西郡成纪县）人。由于唐朝皇室以老子后裔自居，崇尚道教，唐初武德九年太史令傅奕上疏抬道抑佛，引发佛道论争。和尚法琳作《破邪论》《辨证论》反对傅奕。法琳反对唐朝皇室为老子李耳后裔之说，亦与陇西李氏无关，而是拓跋氏后裔，法琳因而触怒