Antiochos I là con trai và có lẽ là người con duy nhất của vua Mithridates I Kallinikos với nữ hoàng Laodice VII Thea của Commagene. Antiochus đã được một nửa dòng máu Armenia, một họ hàng xa của Triều đại Orontes [2] và một nửa dòng máu Hy Lạp. Người cha của Antiochos, Mithridates, là con trai của vua xứ Commagene, Sames II Theosebes Dikaios, trong khi người mẹ của ông ta lại không được biết tới. Mithridates lại có gốc gác liên quan đến các vị vua Parthia và theo một nghiên cứu khảo cổ tại núi Nemrut, ông ta cũng là hậu duệ của vua Darius I.

Mẹ của Antiochos, Laodice VII Thea, là một công chúa Hy Lạp của đế chế Seleukos. Cha của Laodice là vua Antiochos VIII Grypos trong khi mẹ của bà là công chúa nhà Ptolemaios và sau đó là nữ hoàng nhà Seleukos Tryphaena (xem Cleopatra VI của Ai Cập). Vì vậy, Antiochos là một hậu duệ trực tiếp của những vị vua như Seleukos I Nikator của đế chế Seleukos, Ptolemaios I Soter của Ai Cập, Antigonos I Monophthalmos của Macedonia và châu Á, Lysimachos của Thrace và nhiếp chính Macedonia, Antipater. Năm người này đã từng là tướng lĩnh dưới quyền vị vua Hy Lạp Macedonia Alexandros Đại đế. Cuộc hôn nhân của cha mẹ Antiochos là kết quả của một liên minh hòa bình giữa hai vương quốc, trong khi cha của ông đã chấp nhận nền văn hóa Hy Lạp. Có ít điều được biết đến về những năm tháng tuổi thơ của ông. Khi cha ông qua đời vào năm 70 TCN, Antiochos đã lên kế vị cha mình làm vua.

Antiochos đã cưới công chúa Isias Philostorgos của Cappadocia, con gái của vua Ariobarzanes I của Cappadocia với nữ hoàng Athenais Philostorgos I. Họ có năm người con:

• Mithridates II của Commagene, kế vị Antiochos làm vua của Commagene sau khi ông qua đời năm 38 TCN.
• Laodice, kết hôn với vua Orodes II của Parthia.
• Hoàng tử Antiochos II của Commagene
• Antiochis của Commagene
• Athenais, kết hôn với vua Artavasdes I của Media Atropatene