เฉลิม อยู่บำรุง
สมรสกับลำเนา อยู่บำรุง ผู้พิพากษาสมทบศาลเยาวชน มีบุตรด้วยกันทั้งสิ้น 3 คน เป็นชายล้วนคือ ร้อยตำรวจตรี อาจหาญ อยู่บำรุง[4], ร้อยตำรวจตรี วัน อยู่บำรุง และ [5] ลูกชายทั้งสามก็ถูกเรียกกันทั่วไปว่า "ลูกเหลิม" มีน้องชายที่เล่นการเมืองท้องถิ่น เป็น ส.ก.หลายสมัยคือ นวรัตน์ อยู่บำรุง ส.ก.เขตหนองแขม และน้องชายที่เป็นตำรวจ พ.ต.ท.จารึก อยู่บำรุง ซึ่งเสียชีวิตแล้วเมื่อวันที่ 9 ธันวาคม พ.ศ. 2557
เกรซ มหาดำรงค์กุล
เกรซสมรสกับนาวาโท จงเจต วัชรานันท์ เมื่อวันที่ 26 มกราคม พ.ศ. 2555 หลังคบหากัน 8 ปีเมื่อคราวถ่ายภาพยนตร์ "ตำนานสมเด็จพระนเรศวรมหาราช" การสมรสนี้ได้รับเกียรติจากหม่อมเจ้าชาตรีเฉลิม ยุคล และหม่อมกมลา ยุคล ณ อยุธยาเป็นประธานในพิธี ทั้งสองมีบุตรสาวหนึ่งคนชื่อจาติม ที่เกิดจากการอุ้มบุญเพราะทั้งสองมีบุตรยาก หลังทำกิฟต์มาแล้ว 12 ครั้งแต่ไม่ประสบความสำเร็จ ต่อมาเธอคลอดบุตรชายชื่อจินต เมื่อวันที่ 26 มีนาคม 2561