《三国志》引《蜀记》中记载，在北伐中被关羽斩杀的庞德，其子庞会在蜀汉投降之日“尽灭关氏家”。《蜀书•；关羽传》在文末对关羽后世略有交代：“（关羽死）子（关）兴嗣。兴字安国，少有令闻，丞相诸葛亮深器异之。弱冠为侍中、中监军，数岁卒。子（关）统嗣，尚公主，官至虎贲中郎将。卒，无子，以兴庶子（关）彝续封”。由此可知在蜀汉亡前，关羽后嗣上有关彝，但庞会尽灭关氏，正史线索就此中断。
康熙年间解州所获碎砖资料，对关羽后世始有明文。《前将军关壮穆侯祖墓碑铭》，记其生于“桓帝延熹三年（公元160年）六月二十四日”，而明崇祯二年（公元1629年）立于石磐沟关羽祖茔的《祀田碑记》与清乾隆二十一年（公元1756年）编修的《关帝志》，均言关羽生于桓帝延熹三年六月二十二日。据其余资料佐证，史学家多以桓帝延熹三年六月二十二日生为准确。《关帝志》中载关羽“稍长娶妻胡氏，于灵帝光和元年（公元178年）五月十三日生子关平”。
按照这些资料看，民间习俗以五月十三为关羽的生辰去关庙祭祀关羽以及在家供奉，实在是个误传，五月十三日当是关羽子关平的生辰。墓砖的发现亦证实了关平确是关羽的亲生子，而并非是象《三国演义》和一直以来民间传说中所说的那样，只是他的养子。同时，从墓砖上的记载还可以知道，《三国志》裴注中所引的《江表传》曰“羽好左氏传，讽诵略皆上口”一说，并非空穴来风，因关羽祖父关审就用《易》和《春秋》来治家，所以关羽对《左氏传》“讽诵略皆上口”，应当是秉承家学所致。
至于关羽的别子关索，从现存的史籍中来看，没有此人的任何一点线索。江苏南通曾经在七十年代出土了明成化（公元1465年—1487年）年间刊刻的《新编全相说唱足本花关索出身传第四种》，其中的《花关索出身传》一开篇就写刘备、关羽、张飞三人，一见如故，在“青口桃源洞”、“姜子牙庙王”之前“对天设誓”，相约之后共图大业。刘备对关、张二人说：“我独自一身，你二人有老小挂心，恐有回心。”关羽道：“我坏了老小，共哥哥同去。”张飞道：“你怎下得手杀自家小？哥哥杀了我家老小，我杀了哥哥底老小。”刘备道：“也说得是。”于是关、张二人约定互相杀光对方的家属。张飞遂前往关羽老家蒲州解县，杀死了关家大小十数口（此数不详，有说为十一口，亦有说为十八口），只是因为不忍心才带走了已经长大了的关羽长子关平，并放走了已经有身孕的关羽的妻子胡金定，后胡氏生下关索。而关羽则不留情面，杀了张飞的全家。办完这些事后，“将身回到桃源镇，弟兄三个便登呈（程）。前往兴刘山一座，替天行道作将军”。之后情节全无人情味道，文中述称关索成人后前往荆州寻得关羽，要认父归宗，关羽不认。关索当下大怒，立即作了脸色，威胁父亲，称如果不依他，他就要投奔曹操，起刀兵来捉拿关羽等五虎上将等等。而在水浒中有叫病关索的诨号，云南还有地名叫关索岭的，并有祭祀他的祠庙，可见这个关索在民间传说中是颇有影响的，但是很多学者认为，民间流传所谓“花关索”的故事，并没有历史根据，或认为“索”和“平”字的古篆写法相近，关索可能即为关平，然而关平终其一生，从未到过云南，所以这种说法亦不可信，因此一般史学界公认的结论，认为这传说全乎为杜撰，历史上并无关索其人。考查上述资料，以当前情况来看，只有一点为真实，即关羽的夫人确实为胡氏。
另外，现上海图书馆藏有关姓家谱五种，地方分别为浙江杭州和广东南海、番禺、新会，其中四部谱，关氏族人皆自称为“汉寿亭侯”后裔，山东省兖州县档案馆亦收藏有一部《武圣府分支关氏宗谱》，编修人名关金标，为民国三十年（公元1941年）的刻本。然而，以当下线装，尚没有一本真正意义上的《关氏家谱》。因为现有家谱皆从宋以后开始记载，在图表中并无关羽名讳。故此严格起见，它们尚不能称为真正意义上的关公家谱，对了解关羽家世亦无实质性意义，只是对研究谱牒学者来说是不可多得的珍贵资料。公元1995年，国际文化出版公司（北京）亦曾影印出版了《关帝文献汇编》丛书，共分10册，第8册（405页至462页）中有影印《关氏家谱》。这是目前唯一一部发现的由朝廷正式编修的关羽家谱，然而鲜有人注意，丛书由鲁愚等人编辑。只是这本家谱也仅是清代的写本，在清康熙到嘉庆年间递经增修，嘉庆时编修人为关文榜，自称为关氏五十八代孙。
综合关姓各种族系资料的说法，对关羽家世，亦只能有一笼统概述。关姓郡望陇西，始祖为夏桀臣关龙逢（关龙逄），关羽为其二十七世（一作三十七世）后裔。关羽、关平于麦城兵败被杀，关平之妻赵氏携八岁子关樾，于安乡民间避难，改姓为门。直至西晋灭吴，赵氏携子回复关姓。清雍正十年（公元1732年），朝廷确定由关樾一支后裔世袭五经博士。关兴的两个儿子关统与关彝，因为嫡子关统无子，所以由庶子关彝系下繁衍生息，成为关公后裔的一大宗派。蜀汉灭亡以后，这支关氏族人迁移至今湖北江陵一带，定居信都。至唐朝德宗时，关羽后裔关播曾经作过宰相。据《旧唐书》（列传卷八十〕记载关播为德宗检校尚书右仆射（相当于宰相之职），卒于贞元十三年（公元797年）正月，七十九岁而终。他死后六年，白居易曾经租了关府东亭作为栖身之地，故其文中多有称“故关相国”云。然而此说，与《蜀书•；关羽传》庞会灭门一事又有出入。
之后至宋朝，或者是因为当局开始尊崇关羽，于是各地的关氏族裔都开始注重家谱，是以保留下来的家谱日益增多，时至今日，若以家谱为准则，则关氏后裔已经遍及中国上下，以至海外亦有不少。根据传媒消息，在山东关羽祭典上的统计资料表明，现共有两万多关羽后裔散落于世界各地，亦可称为望族。
近来按查《三国志》和相关史料，对关羽身世的记载都是寥寥无几。这现状直到清康熙年间才有突破，这对中国众多的关羽崇拜者来说，无疑是一个喜讯。清康熙十七年（公元1628年），解州守王朱旦在常平村关帝家庙殿西浚井时得一碎砖，砖有字画。左偏字五，曰：“生于永元二”；右偏字三，曰：“永寿三”；中十七字，曰：“先考石磐易麟隐士关公，讳审，字问之灵位”；傍有字三，曰：“男毅供”；砖背字二，曰：“道远”。再参照其它史籍考证得知，关羽的祖父关审，字问之，号石磐，生于汉和帝永元二年（公元90年），学识较为渊博，崇尚老聃，持道家宗义。关审对《易》、《春秋》都有研究，以象数之学和儒家之学推行教化。汉和帝刘肇执政时，东汉王朝已进入衰败时期，君主昏庸，外戚乱政，宦官专权，内讧不已。关审以为朝政业已腐败，信守“祸兮福之所倚，福兮祸之所伏”的经训，恪守道家的教训，退世隐居，绝意仕进，因此未在政治上有所建树。资料有称其数十年“绝尘市轨迹”，不交结富豪，不攀附权贵，清静无为，洁身自好。石磐公在世67年，于桓帝永寿三年（公元157年）谢世。关羽的父亲，即关审之子名毅，字道远，生卒时间不见记载，亦无从考辨。从有关史籍中得知，关道远的社会地位有如其父，为布衣，但是颇有学识。父亲关审死后，关毅并未像道家所说的那样，让他的父亲复归于自然，而是遵守西汉时董仲舒确立的儒家规矩，“结庐守墓三年”，脱服以后便专事农耕，从此亦未在仕途上有任何进展。关毅于桓帝延熹三年庚子六月二十四日生关羽。羽长成后娶胡氏为妇，灵帝光和元年戊午五月十三日生子关平。后钱塘人冯景山又据此作了《汉寿亭侯祖系记》。常平村关帝家庙有刻于清康熙十九年（公元1680年）的《前将军关壮穆侯祖墓碑铭》一文，铭文记述关羽路见不平，杀死郡豪吕熊一家，“有司惮文法，遂迫求之，于是道远公及配淹芳腐井”。即称其父母在司法官吏的逼迫下投井自杀，与前文的传说相互印证，但也被史家怀疑其真实性。