秦三世子婴的身世存有争议，不过目前主流观点认为子婴是秦始皇的孙子，是公子扶苏的儿子。这种说法在《六国年表》中有记载，说秦二世死后，赵高立秦二世胡亥被逼死之后继位，也是秦朝的最后一位统治者，但是子婴的身份却是一个谜。
历史上关于子婴确切真实身份的资料无从考究，他与秦始皇的关系也无法笃定，不过有以下几个猜测：秦子婴与秦始皇可能是爷孙关系、兄弟关系和叔侄关系，但不可能是父子关系。
秦始皇的孙子，公子扶苏的儿子。在《史记》中有这样一句话：立二世之兄子公子婴为秦王。”这种说法认为兄子是兄长的儿子，也就是把子婴的身份认定成秦始皇的孙子，这种说法最为流行；秦始皇的弟弟。这种说法的论点在于：其一,子婴的才干及影响力明显高于秦二世及同辈，其二，胡亥想方设法残害了自己的手足兄弟，而子婴存活，说明他与胡亥并不是兄长关系，其三，秦始皇逝世时50岁，扶苏的年龄在30岁左右，而史书中记载子婴有两个儿子，年龄在15~20岁，子婴至少有35岁，与扶苏年纪相当；秦始皇的侄子。《李斯列传》中有召始皇弟子婴，授之玺”一句，这种说法将弟子婴理解成弟弟的儿子子婴，也就是秦始皇弟弟的儿子，即秦始皇的侄子。
此外还有人疑惑子婴是秦始皇，其实子婴不是秦始皇的孩子。因为胡亥在登上皇位之时，是以秦始皇留存世间的唯一的年龄最大的嫡子身份上位的，他是秦始皇最小的孩子，因此可以推断他的兄长已经全部被他残害致死，子婴不可能是秦始皇的孩子。