Hijo del rey Pausanias, sucedió en el trono a su hermano Agesípolis I.

Su reinado tuvo como principal acontecimiento la guerra contra la ciudad de Tebas, que se oponía al liderazgo que Esparta ejercía en la Hélade tras su victoria sobre Atenas en la guerra del Peloponeso.

Una segunda campaña, en ese mismo año, tampoco obtuvo resultados positivos, al impedirle los tebanos y atenienses franquear el paso del monte Citerón.

Permaneció en territorio focidio hasta 371 a. C., año en que en se dispuso a apoderarse de Tebas tras el fracaso del intento de firmar la paz con los tebanos.

Cleómbroto I fue sucedido en el trono por su hijo Agesípolis II.