Vonones II var det andrefødte sønnen til Dareios II, konge av Media Atropatene, og en ukjent prinsesse fra arsakidedynastiet, den partiske kongeslekten, og i slekt med Vonones I av Partia. Hans besteforeldre på farssiden er kjent: Artavasdes I, konge av Media Atropatene, og hans hustru Athenais fra Kommagene. Vonones II hadde en eldre bror, Artabanes III av Partia, om historikeren Josefus er korrekt.