พ่อขุนศรีอินทราทิตย์มีพระราชโอรสและพระธิดารวม 5 พระองค์ ได้แก่

1. พระราชโอรสองค์โต (ไม่ปรากฏพระนาม) สิ้นพระชนม์ตั้งแต่ยังทรงพระเยาว์
2. พ่อขุนบานเมือง
3. พ่อขุนรามคำแหงมหาราช (พระนามเดิมชื่อพระราม)
4. พระราชธิดา (ไม่ปรากฏพระนาม)
5. พระราชธิดา (ไม่ปรากฏพระนาม)

แม้ไม่ทราบแน่นอนว่าพระองค์เสด็จสวรรคตในปีใด แต่ภายหลังจากพระองค์เสด็จสวรรคตแล้ว พ่อขุนบานเมือง พระราชโอรสพระองค์ใหญ่ ได้สืบราชสมบัติแทน