Người vợ đầu tiên của Bạc là Lý Đơn Vũ, con gái của cựu bí thư thành ủy Bắc Kinh Lý Tuyết Phong. Họ tổ chức đám cưới vào năm 1976 và có một con trai, Lý Vọng Tri vào năm sau [47]. Con trai của họ tốt nghiệp Đại học Columbia nào năm 2001[48][49]. Lý Đơn Vũ nhất quyết đổi tên cho con trai mình thành họ Lý sau vụ ly dị với Bạc Hy Lai vào năm 1984 [47][48]. Lý Vọng Tri được cho là không quá nổi bật và khiêm tốn, anh ta có một bằng thạc sĩ về truyền thông. Anh ta từng làm việc ở Citibank và một công ty luật ở Bắc Kinhm

Bạc cưới người vợ thứ hai là Cốc Khai Lai vào năm 1986, một luật sư tiếng tăm và là người sáng lập công ty luật Khai Lai ở Bắc Kinh [50]. Cha của Cốc Khai Lai là Cốc Cảnh Sinh, một nhà cách mạng. Mẹ của Cốc là Phạm Thành Tú, hậu duệ của thừa tướng nhà Tống và nhà thơ Phạm Trọng Yêm [50]. Cốc bị buộc tội giết hại doanh nhân người Anh Neil Heywood [51].

Bạc Hy Lai đã bị chỉ trích bởi những người trong đảng về việc thu hút dư luận và sử dụng ảnh hưởng gia đình để làm tăng lợi ích của vợ mình và công ty luật của bà ta [9]. Bạc phủ nhận việc vợ mình thu lợi từ vị trí của ông ta, nó rằng vợ mình đã nghỉ việc từ khi hai vợ chồng còn ở Đại Liên những năm 1990. Bạc nói rằng Cốc "hiện tại đang ở nhà, và làm một số việc nhà cho tôi"[52]. Khương Duy Bình khẳng định rằng Cốc đóng vai trò là "người giữ cửa" của Bạc khi Bạc còn là thị trưởng Đại Liên, thường xuyên nhận quà và hối lộ từ các nhà phát triển nhà đất muốn tiếp cận với Bạc Hy Lai, và từ các quan chức Đảng tìm kiếm sự thăng chức [53]. Có dự đoán cho rằng Bạc Hy Lai có thể đã cố tình can thiệp vào vụ điều tra chống lại vợ ông ta [54]. Sau khi ông ta bị bãi chức, vợ của Bạc bị đưa tin là có dính líu đến các cái chết của doanh nhân người Anh và người bạn của gia đình Heywood [55].

Bạc và Cốc có một con trai, Bạc Qua Qua. Anh ta từng học tại trường Harrow và sau đó được nhận vào Đại học Balliol, Oxford vào năm 2006 khi đang lấy bằng Triết học, chính trị và kinh tế. Qua Qua sau đó chuyển đến học tại Trường chính phủ Kennedy của Đại học Harvard [56][57]. Lối sống ăn chơi Bạc Qua Qua là tiêu điểm của phương tiện truyền thông tiếng Hoa [52][56]. Khi được hỏi vì sao Bạc có thể trả tiền học phí cho con trai mình trong khi lương hàng năm của ông ta chỉ có 22,000 USD [52]. Bạc trả lời rằng con trai mình nhận "học bổng toàn phàn" từ các học viện [53]. Maclean’s tường thuật rằng người thân cận với gia đình Bạc là Heywood đã giật dây để Qua Qua được chấp nhận vào học ở Harrow, một thời gian ngắn sau khi ông ta bắt đầu giao thiệp với Bạc [53].

Bạc Hy Vĩnh, anh trai cả của Bạc Hy Lai, là phó chủ tịch và giám đốc điều hành của Tập đoàn Everbright internaltional, nhưng điều hành công ty này dưới tên giả. Mặc dù cái tên có trong danh sách của công ty là " Lý Học Minh", nhưng Everbright internaltional đã từ chối việc xác thực liệu hai người này có phải là một hay không [58].