Cleopatra hatte laut Discovery vier Kinder. Eines war ein Sohn von Julius Caesar. Die anderen drei, zwei Jungen und ein Mädchen, hatte sie mit Mark Antony.
Kleopatras erster Sohn wurde nach seinem Vater Caesarion genannt. Er wurde auf Befehl Octavians ermordet, aber die Kinder von Kleopatra und Marc Anton blieben verschont. Die beiden älteren dieser Kinder waren Zwillinge, ein Junge namens Alexander Helios und ein Mädchen namens Cleopatra Selene. Im Ägyptischen Museum in Kairo existiert eine Skulptur, von der angenommen wird, dass sie diese Zwillinge darstellt. Ihr letztes Kind war ein Sohn namens Ptolemaios Philadelphos. Nach dem Tod ihrer Eltern gingen die drei Kinder nach Rom, wo sie von Mark Antons Frau Octavia aufgezogen wurden.