Lysimakhos ble født i 362/361 f.Kr. som andre sønn av Agathokles og hans hustru (som kanskje het Arsinoe), og hans bestefar på farsiden kan ha blitt kalt for Alkimakos. Hans far var en adelsmann av høy rang som var en nær venn av kong Filip II av Makedonia. Han deltok i Filips rådsforsamlinger og ble en framstående person ved argedehoffet. Lysimakhos vokste opp sammen med sine brødre med status som makedonere; som sine brødre hadde han framstående posisjon i Aleksander den stores omgangskrets og de ble utdannet ved hoffet i Pella.