Dalio és felesége, Barbara, Gertrude Vanderbilt Whitney leszármazottja, 1976/77-ben házasodtak össze, Greenwichben, Connecticutban, és ismertek, hogy gyakorolják a Transzcendentális Meditáció technikáját. Négy fiuk van, Devon, Paul, Matthew és Mark. Devon, az elsőszülött fiukat (született 1978. március 26-án) az észak-devon-i szarvasmarhák után nevezték el, mert Ray akkoriban mélyen részt vett a szarvasmarha-jövőképen. Második fia, Paul Dalio filmrendező. Ace "Matthew" Dalio, harmadik fiuk, a China Care Foundation alapítója és elnöke, egy nonprofit szervezet, amely a kínai árvák segítésére törekszik, és a Endless Mobile Inc. társalapítója és vezérigazgatója, egy számítógépes operációs rendszer gyártója. Legfiatalabb fiuk, Mark Dalio vadon élő állatfilmes.
A felesége, Barbara.