A、C₆H₅OH是苯酚，C₆H₅CH₂OH是苯甲醇，二者种类不同，含有不同的官能团，不是同系物，故A错误；
B、CH₃OH和HOCH₂CH₂OH都属于醇类，但含有的羟基数目不同，通式不同，不是同系物，故B错误；
C、HCOOH和C₁₇H₃₅COOH都是饱和一元羧酸，属于同系物，故C正确；
D、CH₃Cl和CH₂Cl₂含有的官能团-Cl数目不同，不是同系物，故D错误；
故选C．