С 1987 по 1990 год Роман Абрамович был женат на Ольге Лысовой.

В 1990 году Абрамович женился во второй раз на бывшей стюардессе Ирине Маландине.

В их браке родилось пятеро детей, двое сыновей - Аркадий (родился в 1993) и Илья (2003) и трое дочерей - Анна (1992), Софья (1995) и Арина (2001).

Весной 2007 года Роман и Ирина развелись.

В 2005 году Роман Абрамович начал встречаться с дизайнером Дарьей Жуковой, а в 2010 году они тайно поженились.

5 декабря 2009 года у них родился сын Аарон, а 8 апреля 2013 года - дочь Лея.