Le 25 juin 1949, il épouse Mildred Williams. De cette union naissent deux enfants : Christie née le 8 novembre 1952 à Chicago dans l'Illinois et David (né en 1955). Après dix ans de mariage, le couple divorce en 1959.

Hugh Hefner a de nombreuses aventures avec ses playmates jusqu’à en épouser une le 1er juillet 1989 : Kimberley Conrad. Ils ont deux enfants ensemble : Marston (né en 1990) et Cooper (né en 1991). En 1999, ils se séparent.

Le 24 décembre 2010, Hugh Hefner se fiance avec la playmate Crystal Harris. Cette dernière le quitte cependant quelques jours avant la cérémonie de mariage prévue le 18 juin 2011. La diffusion du magazine de juillet 2011 étant largement lancée, il est trop tard pour en changer la couverture avec la photo de Crystal, qui annonce : « America's princess - Introducing Mrs. Crystal Hefner » ...

Le 31 décembre 2012, il épouse enfin Crystal Harris, 26 ans, de soixante ans sa cadette.