Hijo de Ramón Berenguer III y de Dulce I de Provenza. Era nieto por línea paterna de Ramón Berenguer II y de Mafalda de Apulia-Calabria, y por línea materna de Gerbert de Gavaldà y Gerbert de Provenza.

A la muerte de su padre en 1131 recibe el Condado de Barcelona, mientras que su hermano gemelo Berenguer Ramón le sucede en Provenza.

Gracias al apoyo mostrado a Ramiro II de Aragón en contra de los castellanos, este le ofreció a su hija Petronila, de un año de edad en matrimonio.

La boda (a pesar de la enorme diferencia de edad) se celebró en Lérida, mucho más tarde, en el mes de agosto de 1150. El 13 de noviembre de 1137, Ramiro depositó en su yerno el reino pero no la dignidad real, firmando este en adelante como Conde de Barcelona y Príncipe de Aragón. Luego renunció al gobierno (aunque no a su título de rey, pues seguía siendo el Señor Mayor de la Casa de Aragón en tanto que su nieto Alfonso no cumpliera la mayoría de edad) y volvió al convento. De esta manera, Ramiro cumplió la misión del salvar la monarquía y así también se uniría el Reino de Aragón con el Condado de Barcelona.

Los acuerdos matrimoniales por los que se rigió el enlace se establecieron según el derecho aragonés y se establecieron bajo la forma de Matrimonio en Casa. Esto supone que, al no haber heredero varón, el esposo cumple la función de gobierno, pero no la de cabeza de la casa, que solo se otorgará al heredero. A partir de este contrato, quien tiene la última potestad no es el esposo, sino el Señor Mayor de la Casa de Aragón, hasta que el heredero legítimo adquiera la potestad (y en el caso del reino de Aragón, el reino, título de rey y cabeza de la Casa de Aragón) y, por tanto, asumía el linaje de la Casa de Aragón él y sus herederos per saecula saeculorum, por lo que, desde ese mismo momento, el linaje de la Casa de Barcelona se extingue, subsumiéndose en el de la Casa de Aragón.

Del matrimonio con Petronila de Aragón tuvo a:

- El infante Alfonso II de Aragón (1152–1196), rey de Aragón y conde de Barcelona.
- El infante Pedro de Aragón (1157–1167).
- El infante Ramón Berenguer IV de Provenza (1158–1181), conde de Cerdaña y de Provenza.
- La infanta Dulce de Barcelona (1160–1198), casada en 1175 con el rey Sancho I de Portugal.
- El infante Sancho de Barcelona y Aragón (1161–1223), conde de Cerdaña, de Provenza y de Rosellón.
Tuvo también un hijo natural:

- Berenguer de Barcelona (?–1212), arzobispo de Narbona.