Tony Curtis foi casado seis vezes. Em duas delas com as atrizes Janet Leigh, o seu mais famoso relacionamento e com quem teve duas filhas, Kelly e a também atriz Jamie Lee Curtis; com a austríaca Christine Kaufmann, com quem também teve duas filhas, Alexandra (1964) e Allegra (1966), nos anos 50 e 60 respetivamente; casou-se com Leslie Allen e também teve dois filhos: Nicholas (nascido em 1971, morreu em 1994 de overdose de heroína) e Benjamin (1973). Ele revelou que tinha engravidado Marilyn Monroe. Um dos mais conhecidos e picantes factos dos bastidores do cinema envolvendo Tony Curtis deu-se em 1959 durante as filmagens de Quanto Mais Quente Melhor. O estilista do filme, ao comentar com Marilyn Monroe, durante provas de roupas (Tony e Jack Lemmon atuam quase o tempo todo travestidos de mulher) que Tony tinha nádegas mais bonitas que ela, fez Marilyn replicar na hora, abrindo a blusa, "é, mas ele não tem isso!", mostrando os seios. A grande tragédia de sua vida, depois da dramática infância que passou, foi a morte do seu filho Nicholas, aos 23 anos, em 1994, por overdose de heroína.
Foi casado com Jill Vandenbergh Curtis, 42 anos mais nova.