漢宣帝劉詢，為漢武帝的曾孫。子：漢元帝劉奭、淮陽憲王劉欽、楚孝王劉囂、東平思王劉宇、中山哀王劉竟、館陶王。
楚孝王劉囂，為漢宣帝的第三子，其生母是衛婕妤。子：楚懷王劉文、楚思王劉衍、廣戚侯劉勛。楚王劉紆，為楚思王劉衍子。
彭城劉氏。彭城被視為劉姓的正宗郡望。西漢初，漢高祖劉邦的小弟劉交受封為楚王，史稱楚元王。後來，漢宣帝劉詢封皇子劉囂楚王，史稱楚孝王。因此，彭城劉氏分為兩個主要支派：壹是楚元王劉交派；壹是楚孝王劉囂派。彭城劉氏之稱又有廣義與狹義之分。廣義的彭城劉氏就是漢家劉氏甚至天下的代稱。狹義的“彭城劉氏”僅指則僅指劉交和劉囂的後裔。
劉囂的後裔為孝武壹枝。
東平劉氏有很多支派。漢宣帝第四子劉宇受封為東平王，其後又有成陽***王劉喜之子劉慶封東平侯。後漢皇子劉蒼也被封為東平王。他們的後代形成東平劉氏各支，為當地豪強。漢桓帝時，東平寧陽人劉梁聚眾講學，影響很廣。漢末劉楨，為建安七子之壹，系東平劉氏後裔。明代著名水利家兵部尚書劉大夏家族，也自稱東平劉氏之後。劉宇後裔是孝武壹枝。
其他：
蘭陵劉氏是孝武之孫廣陵孝王之子蘭陵侯劉宜的後裔。劉宜在漢宣帝時受封為蘭陵侯，至王莽時絕封，其後裔為蘭陵劉氏主脈。
宣城劉氏淵源失考。宋代有劉琦，字公玉，博學強覽，立誌峻潔。歷任都官員外郎、歙州通判、侍禦史。清代有劉南英，字宇千，詩人。尤精琴理，著有《琴學集成》。或為孝武後……
高陽劉氏是孝宣皇子淮陽憲王之子高陽侯劉並的後裔。劉並在漢平帝時受封為高陽侯，王莽篡漢時免爵。其後裔散居高陽各處，為大族。
高密劉氏為廣陵王之子劉宏所開基。
陳留劉氏失考。《元和姓纂》列其為劉姓26個舊郡望之壹。或為孝武後……
廣陵劉氏是孝武子廣陵厲王劉胥的後裔。劉胥的四個兒子均封侯。後劉胥賜死，諸子廢為庶人。元帝時又立胥子劉霸為廣陵王（孝王），傳國至王莽時絕。劉胥的子孫世居廣陵，形成大族。東漢時有劉胥第六代孫劉貺，官任司徒。又有劉辯，任清河太守。劉辯之子劉瑜，桓帝時官拜議郎。桓帝死時，他與大將軍竇武謀誅殺宦官，失敗身死。晉代劉頌，官至廷尉、吏部尚書，其家世居廣陵，為名族。當時同郡有四大姓：雷、蔣、彀、魯，均在劉姓之下，時人為之語雲：“雷、蔣、彀、魯，劉最為祖。”
總之孝武諸子中，大概是戾太子和廣陵厲王兩枝最盛；燕王、昌邑王罪大，後代可能較低調，難考。
“懷疑武帝壹脈無後”，是王莽之後他的後裔被貶為了庶人。
旅遊信息，湖南郴州板梁古村的劉姓村落是漢武大帝後代的隱居地。