武田元繁是安藝武田家的家督，武田信玄是甲斐武田家的家督，要說關係的話，二人倒是有一點兒關係，就是安藝武田家與甲斐武田家都是若狹武田家的分家。

那麼下面就稍微整理下武田家的家系圖吧。

武田家出自清和源氏河內流，家祖是源義光的庶子源義清，原本和兄弟們都居住在常陸國，後來因為兒子犯罪被流放到了甲斐國，成為甲斐源氏的始祖。

武田氏在“治承·壽永內亂”期間與平家敵對，後來投入鎌倉的源賴朝麾下，成為源賴朝的御家人之一。北條氏掌權鎌倉幕府之後，與朝廷之間爆發了“承久之亂”，武田信光因為在承久之亂中立功，被封為安藝國守護。從此，武田氏的嫡流就變成了安藝武田氏，不過武田氏在甲斐國仍然有一支庶流，居住在甲斐國的石和，被稱為石和武田氏。

南北朝時代，石和武田氏站在了後醍醐天皇的南朝一方，安藝武田氏卻站在了足利尊氏的北朝一方。等到足利尊氏建立室町幕府以後，足利尊氏認為武田氏是甲斐源氏之首，雖然現在石和武田氏沒落，但是理應還是由武田氏掌控甲斐國比較妥當，於是便讓安藝武田氏的家督武田信武派庶長子武田信成前往甲斐國出任守護，這便是室町時代的甲斐武田氏始祖。

武田信武的嫡子武田氏信（次子）繼任了安藝守護，但是後來他的守護職役被幕府解除，安藝武田氏從分國守護變成了分郡守護（從安藝國守護變成了安藝國的一個郡守護）。安藝武田氏傳到第六代幕府將軍足利義教時期，家督武田信榮因為奉命斬殺一色義貫有功，受封了原本一色家出任的若狹國守護職役，於是武田信榮便將一家從安藝國遷到了若狹國。

武田信榮死後，家督由弟弟武田信賢繼承，若狹武田家同時出任若狹國守護與安藝國分郡守護。但是等到武田信賢死後。若狹武田家分裂，武田信賢的三弟武田國信繼承了若狹守護，成為戰國時代若狹武田氏始祖。而四弟武田元綱則繼承了安藝分郡守護，成為戰國時代的安藝武田家始祖。

武田元繁便是武田元綱之子。

所以說，武田信玄的祖先武田信成，和武田元繁的祖先武田氏信，在兩百年前的南北朝時代，是親兄弟。

四百年前是一家，武田信玄與武田元繁都是清河源氏，信玄是甲斐武田，元繁是安芸武田，甲斐與安芸都是日本地區，信玄是嫡流，元繁是庶流，在鎌倉時期分的家。但是隨著時間推移，雙方說親戚有點牽強，四百年前一個祖宗的人不能算是親戚了，而且雙方地盤也離得很遠隔著很多勢力，也就掛著個名是出自一家