漢武帝正式冊封的皇后共有兩位，分別是陳皇后和衛皇后，但是之后李夫人被追封為孝武李皇后，漢昭帝劉弗陵的生母勾弋夫人被追封為趙太后。
陳皇后：
陳阿嬌，她是大長公主劉嫖的女兒，從小備受寵愛，后大長公主劉嫖將陳阿嬌許給劉徹，她也因此幫助劉徹登上了皇位。劉徹登基之后，將陳阿嬌封為皇后，但是最后陳阿嬌因施巫蠱之邪術，被劉徹廢黜，退居長門宮。
衛皇后：
衛子夫，原為平陽公主家歌女，之后受到漢武帝的寵幸，將她接入宮中，在為漢武帝生下皇長子劉據之后，被封為皇后。最后因劉據被人誣陷謀反，衛皇后以死明志，自殺身亡。
李夫人：
她出身貧寒，精通音律，深得劉徹喜愛，在為劉徹生下孩子后去世。衛子夫被廢四年后，漢武帝駕崩，漢武帝沒有配偶，妾室李夫人配祭漢武帝宗廟，追加尊號為孝武皇后。
勾弋夫人：
她是漢武帝劉徹的寵妃，也是漢昭帝的生母，漢昭帝在登基之后，將她追封為趙太后。
