Ющенко женат вторым браком. Его первой женой была Светлана Колесник, второй - гражданка США Екатерина Чумаченко, которая, по официальным данным, в марте 2005 года получила временное удостоверение гражданки Украины, а в августе 2007 года отказалась от американского гражданства. У президентской четы пятеро детей: сыновья - Андрей и Тарас, дочери - Виталина, София и Кристина (Андрей и Виталина - от первого брака Ющенко).

Старший брат Петр Ющенко - народный депутат IV-VI созывов от "Нашей Украины". Племянник Ярослав Ющенко - заместитель губернатора Харьковщины Арсена Авакова.