Med sin andre kone Anna Palaiologina Kantakouzene, niese til keiser Mikael VIII Palaiologos hadde Nikeforos I fire barn: Thamar Angelina Komnene, som giftet seg med prins Filip I av Fyrstedømmet Taranto, sønn av kong Karl II av Napoli Mikael, som var sendt som gissel til Napoli i 1291. Han døde sannsynligvis før sin far. Thomas I Komnenos Dukas, som etterfulgte sin far som hersker i Epirus Maria, som giftet seg med hertug Johannes I Orsini av Kefallinia. Deres sønner Nikolas Orsini og Johannes II Orsini ble senere despoter i Epirus.