28 февраля 1996 года Джонни Ли Миллер женился на Анджелине Джоли. Спустя восемнадцать месяцев пара стала жить отдельно, а в феврале 1999 года окончательно развелась.

В 2006 году Джонни начал встречаться с актрисой Мишель Хикс. В июле 2008 года пара поженилась.

3 декабря 2008 года Мишель родила сына Бастера Тимоти Миллера.