מעריכים כי אתלסטאן נולד בסביבות שנת 894 מאחר שלפי דברי ויליאם ממלמסבורי, אחד מההיסטוריונים החשובים ביותר באנגליה מאז בֶּדָה וֶנֶרַבִּילִיס (והחשוב ביותר במאה ה-12), הוא היה כבן 30 בעת עלייתו לשלטון ב-2 באוגוסט 924. אתלסטאן היה בנו הבכור והיחיד של המלך אדוארד ואשתו הראשונה אקווין, שמעמדה לא ברור עד היום. בכתבים שנכתבו לאחר הכיבוש הנורמני של אנגליה נטען לעיתים כי הייתה בת אצולה, ולעיתים שהייתה ממעמד נחות יותר, אך אין כל אזכור שלה בכתבים מוקדמים יותר, והמחלוקת אודות יחוסה המעמדי עדיין קיימת בין ההיסטוריונים בני ימינו. כך או כך, כשאדוארד נישא בשנית ב-899 (כשאתלסטאן היה כבן 5 שנים בלבד), ייתכן שבעקבות מותה של אקווין, מעמדו של אתלסטאן כיורש העצר של אביו התערער, ואימו החורגת קידמה לתפקיד את שני בניה שלה מאדוארד. ב-920 אדוארד התחתן בשלישית, ונולדו לו שני בנים נוספים, אדמונד ואדרד, שמלכו אחרי אתלסטאן. כמו כן, היו לאתלסטאן ככל הנראה אחיות רבות מאביו ונשותיו.