Thicke byl ženatý třikrát: První manželství s herečkou Gloriou Loringovou trvalo od roku 1970 až do roku 1984; měli dva syny, Brennan a Robin. Začal chodit s herečkou Kristy Swansonovou, když jí bylo 17 let v roce 1986 a o dva roky později se s ní zasnoubil, když mu bylo 42 let. S druhou manželkou, Miss World 1990 Ginou Tollessonovou, se oženil 13. srpna 1994 a měl syna, Cartera Williama Thickeho, předtím, než byl jejich rozvod dokončen 29. září 1999. V roce 1999 se seznámil s Tanou Callau v Miami, kde byl celebritou a ona byla modelkou. Byli manželé od roku 2005 až do své smrti. Otázka: Jak se jmenoval jejich syn?
William Carter Thicke