“刘皇叔”之说，并非始于《三国演义》，在《三国志平话》中，刘备就被称为“刘皇叔”了。《三国演义》在此基础上，为了突出刘备的正统地位，对他的皇族身份更加不遗余力地渲染和强调。但即便是根据《三国演义》所写，也有人对此不以为然。如第二回：“督邮问曰：‘刘县尉是何出身？’玄德曰：‘备乃中山靖王之后，自涿郡剿戮黄巾，大小三十余战，颇有微功，因得除今职。’督邮大喝曰：‘汝诈称皇亲，虚报功绩！目今朝廷降诏，正要淘汰这等滥官污吏！’”又，第四十三回，诸葛亮去柴桑，在“舌战群儒”的场面上，陆绩在座上问诸葛亮说：“曹操虽挟天子以令诸侯，犹是相国曹参之后。刘豫州虽云中山靖王苗裔，却无可稽考，眼见只是织席贩屦之夫耳，何足与曹操抗衡哉！”
上面所引的两段话，都不见史书的记载，是《三国演义》的作者所设计的对方的反诘之辞。那么刘备真的是汉献帝的“皇叔”吗？
要弄清这个问题，关键是要分别查明刘备和汉献帝的世系。先说刘备。《三国志·蜀书·先主传》明言刘备是汉景帝之子中山靖王刘胜的后代，出自刘胜之子刘贞一支，但对此后的世系却没有交代，便径直写到刘备的祖父刘雄、父亲刘弘。对于史籍的上述记载，古代的史学家就产生过怀疑，如给《资治通鉴》作注的元人胡三省就说过：刘备“自祖父以上，世系不可考。”《三国演义》第二十回倒是提供了一份完整的刘备家谱，其中开列了从汉景帝、刘胜直到刘弘的十八代祖先。照此说来，刘备就是汉景帝的十八代玄孙了。但是，有学者认为，《三国演义》提供的这份家谱“真假杂糅，大部分是靠不住的”；“刘贞这个支系很早就没落了，经历过两汉之间的改朝换代和一次又一次的政治风暴之后，更是家世衰微，谱牒不明。”所以，刘备究竟是汉景帝的第多少代玄孙，至今还是个未知数。在古书上还有另一条信息，据《典略》记载说：刘备是临邑侯支属。《典略》一书是三国魏人鱼豢所撰，鱼豢和刘备是同时代的人，所以这种说法是有一定的原始性的。按：临邑侯刘让是常山宪王刘舜之后，刘舜和中山靖王刘胜都是景帝的儿子，而其后代则属于不同的支系了。
再看汉献帝。东汉自和帝刘肇以后，皇帝大多短命，而又往往无子，太后及其娘家的外戚们为了长期把持政权，总喜欢用支系的幼儿来继承皇位，因而堂兄弟相承、叔侄相承屡见不鲜。汉献帝的父亲汉灵帝，就是在汉桓帝死后，以支属入继大统的；而他本人又是在其兄汉少帝被废后即位的。这样一来，弄得世系纷纭，一般人很难理清头绪。不过，细加排比梳理，仍然可以推算出汉献帝刘协是汉光武帝刘秀的第八代玄孙，也就是汉景帝的十四代玄孙。罗贯中与在他之前的许多民间艺人一样，出于“尊刘”的心理，觉得堂堂汉昭烈帝如果谱系不明，未免太不像话，所以想方设法要把刘备中断了的家谱衔接起来。然而，他根本没有认真推算汉献帝的世系，只是信笔写来，随便给刘备加上一个“皇叔”的头衔，大概是因为刘备比汉献帝年长二十岁吧。而按照他拿出的家谱，刘备却要比汉献帝低好几辈！
至此，我们可以作出这样的结论：从史实的角度来看，刘备与汉献帝的辈份关系尚难断定。所谓“皇叔”，其实是罗贯中虚构的头衔，而且虚构有误。