Kleopatra Thea vokste opp i Egypt som datteren av Ptolemaios VI Filometor. Hun ble antagelig født en gang rundt 164 f.Kr. Det er mulig at hun i 154 f.Kr. ble forlovet til sin onkel, kong Ptolemaios VIII av Kyrene, da hun var rundt ti år gammel, men han giftet seg til sist med hennes søster Kleopatra III. I 150 f.Kr. ble hun giftet bort til Aleksander I Balas og hun fødte en sønn som fikk navnet Antiokos VI Dionysos. I 145 f.Kr. ble Aleksander I drept i et slag mot Demetrios II Nikator og deretter installerte Demetrios II seg selv som medregent med den unge gutten Antiokos VI, men kan ha drept ham i 142 f.Kr. for å kunne styre Selevkideriket alene.