Đinh Liễn người động Hoa Lư, châu Đại Hoàng (nay là Gia Viễn, tỉnh Ninh Bình). Đinh Bộ Lĩnh có ba người con trai: Đinh Liễn, Ðinh Hạng Lang và Đinh Toàn. Đinh Liễn hay Đinh Khuông Liễn là con trai cả của vua Đinh và là người con trai duy nhất sinh ra, trưởng thành trước khi Đinh Bộ Lĩnh lên ngôi.

Đinh Bộ Lĩnh khi lên ngôi lập 5 hoàng hậu nhưng sử không ghi rõ Đinh Liễn là con bà hoàng hậu nào. Chỉ chắc chắn rằng ông không phải là con bà Dương hậu, người sinh ra Đinh Toàn và cũng không phải là con của bà Hoàng hậu mẹ của Ngô Nhật Khánh. Cũng có khả năng mẹ của Đinh Liễn đã mất trước khi Đinh Bộ Lĩnh lên ngôi Hoàng đế (tức năm 968), và đó cũng có thể là một lý do mà Đinh Tiên Hoàng không lập ông làm Thái tử.