歷史上衛子夫有四個孩子，三女壹男。分別是：劉據（衛太子、戾太子）、衛長公主（當利公主）、諸邑公主、石邑公主（壹說陽石公主）。
衛太子劉據生前深受武帝喜愛，隨著劉據的長大，他在許多政見上與武帝不同，並且對於酷吏制造的冤案多予平反。劉據性格仁慈恭謹，雖得群臣寬厚長者附之，然而喜歡用嚴酷刑法的人卻經常在武帝面前詆毀太子。衛青去世之後，奸臣邪黨以劉據沒有母親家的人保護，相競想要構陷劉據。有壹次劉據去謁見母親衛皇後很久才出來，黃門蘇文便向武帝誣告太子與宮女嬉戲。武帝卻給太子宮中增加到二百人。武帝有壹次生小病，讓常融召太子來見，常融卻說太子有喜色。等到劉據到了，武帝發現太子臉上有淚痕卻強顏歡笑，便將進讒言的常融誅殺。武帝雖然相信自己的兒子，汙蔑太子的奸臣也受到懲罰。然而，隨著趙婕妤之子劉弗陵的出生，堯母門的掛牌，武帝的老去，那些害怕太子即位給自己帶來災禍的人也前赴後繼的踏上了構陷太子之路。最終，征和二年，巫蠱之禍，劉據用自己的生命交換了武帝晚年壹幹奸臣賊子應有的懲罰。禍起之初，冤魂數萬，天下惶惶；禍結之時，血染長安，天下戚戚。後世西晉閻纘之於湣懷太子被害，唐韋湊之於節湣太子加謚，唐陳子昂之於來俊臣之禍，唐趙上交之於諫秦王從容等，皆用劉據受害之故，或諫君王之妄信，或勸王子之防嫌。漢昭帝崩後，劉據之孫劉詢即位，即漢宣帝。
衛長公主（當利公主），衛子夫之長女。是武帝最寵愛的公主。封地當利為鹽邑，非常富有，是西漢所有記載封地的公主中唯壹受封鹽邑的公主。衛長公主長到婚配之齡時，武帝將她嫁予西漢開國功臣排行第二的平陽侯曹參之後，時襲侯爵的曹襄。曹襄去世之後，蠱惑武帝的方士巒大受到大寵，壹個多月就得到了四個將軍印，封為樂通侯。並賞賜列侯規格的府邸，僮仆千人，各種車輿用品以填充其家。當時在守寡的衛長公主也在這時被武帝嫁給貴震天下的巒大。後來，巒大方術技窮卻多無校驗，便以欺君之罪被誅殺。史籍上也再沒有關於衛長公主的記載。征和二年，衛長公主之子平陽侯曹宗因巫蠱死，漢宣帝元康四年，衛長公主之孫曹喜復家漢哀帝元壽二年，曹喜之孫曹本始襲平陽侯。漢光武帝建武二年，曹本始之子曹宏舉兵佐光武帝定河北，故襲爵。
衛子夫所生其它兩位公主現存史書未做記載。唐初顏師古所著《漢書註》認為二公主為陽石公主與諸邑公主。唐中司馬貞所著《史記索隱》則認為，此二公主當為石邑公主與諸邑公主。