Christiane Bonnevie var datter av stortingsrepresentant og ordfører i Trondheim Honoratus Bonnevie (1797–1848) og Sophie Augusta Baumann (1804–1895), og søster av kunstmaler Mathilde Dietrichson (1837–1921), statsråd Jacob Aall Bonnevie (1838–1904) og ordfører i Kristiania og høyesterettsadvokat August Christian Baumann Bonnevie (1846–1898). Hun tilhørte slekten Bonnevie, som har fostret mange fremtredende samfunnsaktører.