北周天和元年十一月二十四日（566年12月21日），李渊出生在长安。
李渊是十六国时期西凉开国君主李暠的后裔，世代显贵。李渊的祖父李虎，西魏时期太尉，联合丞相宇文泰及太保李弼、大司马独孤信等同保魏室，是西魏八柱国之一，赐姓大野氏。北周受禅之后，追封李虎为唐国公。唐朝的国号，溯源于此。杨坚成为周静帝的大丞相之后，归还本姓。
李渊的父亲李昞，是北周的御史大夫、安州总管、柱国大将军，袭封唐国公。李渊的母亲是北周外戚杨坚的妻子独孤伽罗的姐姐。因此李渊与隋朝上层统治集团有着极为密切的关系。
李渊出身北周关陇贵族家庭，袭封唐国公。深得隋文帝和文献皇后垂爱，起家千牛备身，隋炀帝时累官至卫尉少卿。炀帝东征时，他负责督运粮草，还曾奉命平毋端儿起义，率兵抵御突厥进攻。大业十三年（617年），出任太原留守。同年趁隋末动乱之时起兵于晋阳，南下攻取长安，拥立隋炀帝之孙杨侑为帝，遥尊炀帝为太上皇，自领大丞相，加封唐王。
李昞
一作李昺，字明泽，陇西成纪（今甘肃省秦安县）人。西魏、北周时期大臣，唐太祖李虎第三子，唐高祖李渊父亲，唐太宗李世民祖父。
出身陇西李氏，性情至孝，深沉有识量。初仕西魏，封汝阳县开国伯，拜通直散骑常侍、车骑大将军。迎娶大司马独孤信之女，袭封陇西郡公，迁骠骑大将军、开府仪同三司、侍中。北周建立后，册封唐国公，授御正中大夫，出任柱国大将军、少保、都督八州诸军事、安州总管。为政简素，颇有时誉。
北周建德元年，去世，葬于咸阳，追赠太保，谥号为仁。其子唐高祖李渊即位后，追谥为元皇帝，庙号世祖，葬于兴宁陵。
李昞：史书中也写作“李昺”，祖籍陇西成纪（今甘肃天水市秦安县）。
父亲李虎为西魏八大柱国之一，封陇西郡公。从小受到父亲李虎的良好教育和影响，性情至孝，深沉有识量。年少时，受到北周文帝宇文泰的礼遇。西魏时，受封汝阳县伯，食邑五百户，不久，受封抚军大将军、大都督、通直散骑常侍。之后，转任车骑大将军。
西魏大统十七年（551年），父亲李虎去世，李昞袭封陇西郡公，迁骠骑大将军、开府仪同三司、侍中。北周建立后，追念其父李虎功绩，追封李虎为唐国公，保定四年（564年），李昞世袭了唐国公爵位，封御正中大夫。出任安州刺史，迁安州总管，为政简静，在当时甚有美誉。后来，加封为柱国大将军，拜少保、都督同华等八州军事。
北周武帝天和三年（568年），派李昞带兵驻守咸阳，以保京城长安的安全。北周建德元年（公元572年），李昞病故，葬于咸阳。儿子李渊建立唐朝之后，追谥元皇帝，庙号世祖，坟墓重新扩建，号为兴宁陵。
