تبار کوروش از جانب پدرش به پارس‌ها می‌رسد که برای چند نسل بر انشان (انزان) و عیلام (شمال خوزستان کنونی)، حکومت کرده بودند. کوروش دربارهٔ خاندانش، بر سفالینهٔ استوانه‌ای شکلی، محل حکومت آن‌ها را نقش کرده‌است. اینکه چه وقایعی روی داده که پارس‌ها عیلام را تسخیر نموده و شاخه‌ای از سلسلهٔ هخامنشی را در آنجا برقرار کرده‌اند، معلوم نیست. احتمال می‌رود که پس از آنکه آشور بنی پال در سال ۶۴۵ پیش از میلاد، دولت عیلام را منقرض کرد، پارس‌ها از فرصتی که در اثر جنگ بین آشور و ماد بدست آمده بود، استفاده کرده، پادشاهی جدیدی را در انشان تأسیس کرده‌باشند.[۱۳]

هخامنش سر سلسلهٔ این دودمان است که در حدود ۷۰۰ سال پیش از میلاد، میزیسته‌است. پس از مرگ او، فرزندش چا ایش پیش به حکومت پارس و انشان (انزان) رسید. بعد از فوت او سلسلهٔ هخامنشی دوشاخه شده و کوروش یکم شاه انشان و عیلام و آریارامن شاه پارس شد. سپس پسران هر کدام، به ترتیب کمبوجیه یکم شاه انشان و عیلام و آرشام شاه پارس، بعد از آن‌ها حکومت کردند.[۱۴]

کمبوجیه یکم با شاهدخت ماندانا، دختر ایشتوویگو (آژی دهاک یا آستیاگ) پادشاه ماد، ازدواج کرد و کوروش بزرگ نتیجه این ازدواج بود. داریوش بزرگ در کتیبه بیستون نیز این مطلب را تأیید می‌کند، زیرا شاه مزبور می‌گوید، من نهمین شاه از سلسلهٔ دوگانهٔ هخامنشی هستم. (با حذف ویشتاسپ چون پدر داریوش بزرگ به عنوان شاه حکمرانی نکرده‌است.)[۱۵]

مشهور است که نام همسر کوروش کاساندان بوده و وی از تبار هخامنشیان می باشد.کوروش کاساندان را بسیار دوست می‌داشت و پس از مرگش در سراسر امپراتوری کوروش، مراسم سوگواری برپاکردند.[۱۶]

بیشتر کسانی که به کاساندان به عنوان همسر کوروش معتقدند به گفته هرودوت استناد می‌کنند.
بنا به گفته کتزیاس، کوروش با دختر آستیاگ ازدواج کرده‌است . این بدان معناست که همسر کوروش، خالهٔ وی بوده و شاید همین مورد باعث شده‌است، برخی کوروش بزرگ را به ازدواج با محارم متهم کنند. اما باید توجه داشت که فقط کتزیاس به این مورد اشاره کرده‌است. گزنفون دیگر مورخ یونانی معتقد است کوروش با دختر سیاکسار پسر آستیاگ ازدواج کرده‌است. [۱۷]

در کتیبه بیستون - که به دستور داریوش یکم نگاشته شده است - بیان می‌شود که کمبوجیه و بردیا فرزندان کوروش؛ از یک مادر هستند.[۱۸] پس از مرگ کوروش، فرزند ارشد او کمبوجیه دوم به سلطنت رسید. نام پسر کوچکتر کوروش بردیا بود. کوروش بجز این دو پسر، دارای سه دختر به نام‌های آتوسا (به اوستایی هئوتسه به معنی خوش اندام)، رکسانا (روشنک یا به اوستایی رئوخشنه) و آرتیستونه (آرتوستونه) بود.[۱۹]

آتوسا بعدها با داریوش بزرگ ازدواج کرد و مادر خشایارشا، پادشاه قدرتمند ایرانی شد.[۲