Den nøyaktige fødselsdatoen til Gallienus er ukjent. Den greske kronikøren Johannes Malalas og forteller at han var rundt femti år gammel da han døde, hvilket innebærer at han var født rundt 218. Han var sønn av keiser Valerianus og Mariniana. Hans mor kan ha kommet fra senatorfamilie, muligens datter av Egnatius Victor Marinianus. Hans bror var Valerianus Minor. Inskripsjoner på mynter knytter ham med byen Falerii i Etruria, rundt 50 km nord for Roma. Det er mulig at dette stedet var hans fødested. Det var mange inskripsjoner relatert til hans mors familie, Egnatii. Gallienus giftet seg med Cornelia Salonina rundt ti år før han ble keiser. Hun ble mor til tre sønner: Valerianus II, som døde i 258; Saloninus, som ble navngitt som medkeiser, og ble myrdet i 260 av hæren til general Postumus; og Marinianus, som ble drept i 268, kort tid etter hans far hadde blitt myrdet.