祖先
李氏先世本姓许，明末避乱由江西湖口迁至合肥。九世祖李心庄无子，同庄姻戚许迎溪将次子子慎所给其为嗣，改姓李。
李家世代耕读为生，至李鸿章高祖时才"勤俭成家，有田二顷"，一直与科举功名无缘，直到李鸿章父亲李文安于道光十八年（1838年）考中进士，李氏一族才"始从科甲奋起，遂为庐郡望族"。
父亲
李文安（1801-1855）?[22]??，道光十八年（1838年）三甲进士，榜名李文玕。任刑部主事，历官员外郎、督捕司郎中，记名御史。李文安与曾国藩同年登科，并令其子李瀚章、李鸿章拜曾国藩为师。
兄弟
大哥：李瀚章（1821-1899），历任湖广、四川、两广等地总督，死后谥号"勤恪"。
三弟：李鹤章（1825-1880），曾随李鸿章击太平军，授甘肃甘凉兵备道。后因病归，遂不出。
四弟：李蕴章（1829-1886），追随李瀚章，办理军饷，税务厘金，后以残废之身居家不出。
五弟：李凤章（1833-1890），以功加按察使，总理江南机械局事、两江营务等，积累大量财富。
六弟：李昭庆（1835-1872），随李鸿章征太平天国、捻军，累功至记名盐运使。死后赠官太常寺卿。其长子李经方过继给李鸿章。
配偶
原配：周氏（？-1861）
继室：赵小莲（1839-1892），太湖望族、进士赵畇之女。
侧室：莫氏
侍妾：冬梅
后代
儿子
李经方（1855-1934），驻美参赞，驻日公使，出使英国大臣。娶四川总督刘秉璋之女。
李经述（1864-1902），诗人，袭封侯爵，三品参赞官。其子李国杰娶状元张之万即两江总督张之洞兄长之女张氏。
李经迈（1876-1938），历任江苏、河南、浙江等地按察使。辛亥革命后寓居上海。
李经溥
女儿
李经璹（1866-1912），小名李菊藕，嫁左副都御史张佩纶。
曾外孙女
张爱玲（1920-1995），本名张煐，中国现代作家。有《张爱玲全集》行世。