• Thân phụ: Đường Tuyên Tông Lý Di.
• Thân mẫu: Nguyên Chiêu hoàng hậu Triều thị (元昭皇后晁氏), không rõ quê quán. Từ nhỏ nhập cung hầu Tuyên Tông, sách phong Mỹ nhân, mất khoảng niên hiệu Đại Trung (847 - 860), lại tặng Chiêu dung (昭容). Khi Ý Tông lên, tôn làm Hoàng thái hậu, thượng thụy hiệu, phụng Thái Miếu bên cạnh Tuyên Tông. Ông còn cho xây lăng tẩm riêng cho mẹ mình, được gọi là Khánh lăng (慶陵)[20].
• Hậu phi:

1. Huệ An hoàng hậu Vương thị (惠安皇后王氏, ? - 866), nguyên là Quý phi. Sinh ra Đường Hy Tông Lý Huyên.
2. Cung Hiến hoàng hậu Vương thị (恭憲皇后王氏, ? - 867), cung nhân, gia thế bần hàn, nhờ tư sắc mà sủng hạnh. Sinh ra Đường Chiêu Tông Lý Diệp rồi chết do bệnh hậu sản.
3. Thục phi Quách thị (淑妃郭氏), tư sắc tuyệt đẹp, xưng là Trường An đệ nhất mỹ nhân (長安第一美人). Nghe đến mỹ danh, Vận vương Lý Thôi liền nạp làm sủng thiếp, khi đăng cơ phong làm Thục phi (淑妃). Bà sinh ra Đồng Xương công chúa (同昌公主), và gả cho Vi Bảo Hành (韦保衡), có tin đồn bà thường qua lại với Bảo Hành để tư thông. Sau loạn Hoàng Sào, không rõ tung tích.
4. Sở quốc phu nhân Dương thị (楚国夫人杨氏, 833 - 865), người Hoằng Nông, khi chết truy phong Quý phi.
5. Hàn quốc phu nhân Vương thị (韩国夫人王氏, 844 - 870), người Thái Nguyên, sau khi mất được truy phong làm Đức phi (德妃), sinh ra Xương Ninh công chúa, thất lang, bát lang 3 người[21].
6. Tiệp dư Thôi thị (婕妤崔氏).
7. Tiệp dư Vương thị (婕妤王氏).

Con cái

Trai

Ý Tông có tám con trai, Huệ An hoàng hậu sinh ra Đường Hy Tông, Cung Hiến hoàng hậu sinh ra Đường Chiêu Tông, mẹ đẻ của các vương tử khác không rõ.

1. Ngụy vương Lý Dật [魏王李佾]
2. Lương vương Lý Đĩnh [凉王李侹]
3. Thục vương Lý Cát [蜀王李佶]
4. Dĩnh vương → Hàm vương Lý Khản [咸王李侃]
5. Phổ vương → Đường Hy Tông Lý Huyên [李儇]
6. Cát vương Lý Bảo [吉王李保]
7. Thọ vương → Đường Chiêu Tông Lý Diệp [李晔]
8. Mục vương → Cung Ai thái tử Lý Ỷ [恭哀太子李倚]. Bị Lưu Quý Thuật sát hại, năm Thiên Phục thứ 1 (901) truy tặng thụy hiệu Cung Ai thái tử.

Gái

Sách Tân Đường thư chư đế công chúa liệt truyện viết rằng Đường Ý Tông có tám con gái[22], nhưng căn cứ vào Đường văn thập di quyển 34, Thôi Trí Viễn hạ phong công chúa biểu[23] thì Đường Ý Tông có ít nhất là 11 con gái.

1. Vệ Quốc Văn Ý công chúa [卫国文懿公主] (mẹ đẻ là Thục phi Quách thị, ban đầu phong làm Đồng Xương công chúa [同昌公主], lấy Vi Bảo Hành [韦保衡], mất năm Hàm Thông thứ 10.
2. An Hóa công chúa [安化公主]
3. Phổ Khang công chúa [普康公主]
4. Xương Nguyên công chúa [昌元公主] (mất khoảng niên hiệu Hàm Thông).
5. Xương Ninh công chúa [昌宁公主] (mẹ đẻ là Hàn quốc phu nhân Vương thị).
6. Kim Hoa công chúa [金华公主]
7. Nhân Thọ công chúa [仁寿公主]
8. Vĩnh Thọ công chúa [永寿公主]
9. Toại Ninh công chúa [遂宁公主] (con gái thứ 11).