Trịnh Cối là con trưởng của Trịnh Kiểm, anh cùng cha khác mẹ của Bình An vương Trịnh Tùng. Ông là con của Chính phi Thái vương phu nhân Lại Thị Ngọc Trân là người làng Long Phúc, xã Thạch Khê, huyện Thạch Hà, trấn Nghệ An về đời Lê (nay là tỉnh Hà Tĩnh). Bà là con gái Thái tể Trang Quốc Công Lại Thế Vinh.[cần dẫn nguồn]