Ptolemaios var sønn og førstefødt blant barna til den gresk-egyptiske prinsen fra Kyrenaika og framtidige farao av Egypt, Ptolemaios VIII Fyskon. Ptolemaios’ onkel på farsiden var den gresk-egyptiske farao Ptolemaios VI Filometor og tante på farssiden var den gresk-egyptiske prinsesse og dronning Kleopatra II. Hans besteforeldre var gresk-egyptiske farao Ptolemaios V Epifanes og dronning Kleopatra I Syra, gresk prinsesse fra Selevkideriket.