Сын Джованни далле Банде Нере и Марии Сальвиати, по материнской линии внучке Лоренцо Великолепного.
Старшая ветвь Медичи, идущая от Козимо, основателя могущества династии, пресеклась в 1537 со смертью Алессандро Медичи — 1-го герцога. Так как Тоскана была превращена в герцогство по желанию императора Карла V, флорентийцы не рискнули вернуться к республиканскому строю. Поиск в кандидаты в следующие герцоги привел к Козимо I. Он был представителем младшей ветви рода, идущей от брата Козимо по имени Лоренцо. В момент принятия титула Козимо было 17 лет.
Побочные дети: