Seit 2015 hat Kirk Douglas vier Söhne aus zwei getrennten Ehen gezeugt, wobei jede Frau zwei Söhne zur Welt brachte. Seine erste Frau, Diana Dill, brachte Michael und Joel Douglas zur Welt, die Schauspieler bzw. Produzent wurden.
Seine Ehe mit Diana Dill dauerte von 1943 bis 1951, bevor sie geschieden wurde. Kirk Douglas heiratete am 29. Mai 1954 seine zweite Frau Anne Buydens, woraufhin das Paar zwei Söhne, Peter Vincent und Eric Douglas, begrüßte. Sein letzter öffentlicher Auftritt war als Hauptdarsteller in einer autobiografischen One-Man-Show mit dem Titel "Before I Forget" im März 2009.