是的，他们是同父同母的亲兄弟。
李建成李世民李元吉一母同胞，他们的母亲是太穆皇后，是窦毅和周武帝姐姐襄阳长公主的女儿。
据说太穆皇后出身不凡，史料记载太穆皇后窦氏从小善于书学，颇有才华，早年入宫接受礼仪教学，得到了舅父北周武帝宇文邕的疼爱。
太穆皇后嫁给李渊之后，先后生下四子一女，分别是李建成，李世民，李玄霸，李元吉和平阳昭公主。
也就是说，李建成李世民李元吉是同母同父的关系，是亲兄弟，但最后因为权势自相残杀。
李渊的四个儿子中李玄霸早亡，并未参与政权斗争，而同是兄弟的李元吉选择帮助李建成。同样的李元吉在玄武门之变中被杀，连同他的后代都被除掉。
