A partire dal 2015, Kirk Douglas ha generato quattro figli da due matrimoni separati, con ciascuna delle quali ha dato alla luce due figli. La sua prima moglie, Diana Dill, ha dato i natali a Michael e Joel Douglas che sono diventati rispettivamente attore e produttore.
Il suo matrimonio con Diana Dill durò dal 1943 al 1951 prima di finire in divorzio. Kirk Douglas sposò la sua seconda moglie, Anne Buydens, il 29 maggio 1954, dopo di che la coppia accolse due figli, Peter Vincent ed Eric Douglas. La sua ultima esibizione pubblica è stata l'attore principale in uno spettacolo autobiografico intitolato "Before I Forget" nel marzo 2009.