Король Михай принадлежит к роду Гогенцоллерн-Зигмаринген, родственному семье Гогенцоллернов, прусских королей и германских императоров. Его представитель, принц Карл, стал в 1866 году первым королем Румынии, приняв имя Кароля Первого. В 1914 году румынский трон перешел к его племяннику Фердинанду. В семье его сына — наследного принца Кароля и принцессы Елены, дочери короля Греции Константина Первого,— родился в 1921 году Михай Гогенцоллерн. Среди его предков по линии отца была дочь российского императора Александра Второго — Мария Александровна, родная сестра императора Александра Третьего.