Viên Thượng là con trai thứ ba của Viên Thiệu, mẹ ông là Lưu thị, vợ thứ của Viên Thiệu. Ông có dung mạo đẹp đẽ giống cha, nên được Viên Thiệu rất yêu quý hơn các anh Viên Đàm, Viên Hy[1].

Khi Viên Thiệu mở rộng thế lực ra 4 châu Hà Bắc đã trao 3 châu Tinh, U, Thanh cho 2 anh của Viên Thượng là Viên Đàm, Viên Hy và người anh họ Cao Cán, còn Viên Thượng được giữ lại ở Ký châu với cha.

Đầu năm 200, Viên Thiệu mang quân đi nam tiến đánh Tào Tháo, Viên Thượng đi theo. Cuối năm đó, Viên Thiệu đại bại ở Quan Độ, Viên Thượng hộ vệ cha rút qua sông về bắc.