Hun Sen kết hôn với Bun Rany. Họ có sáu người con: Kamsot (đã chết), Manet, Mana, Manith, Mani và Mali. Hun Manet tốt nghiệp Học viện West Point năm 1999 và lấy bằng Tiến sĩ Kinh tế tại Đại học Bristol. Năm 2010, Manet được thăng cấp Thiếu tướng trong Lực lượng Vũ trang Hoàng gia Campuchia (RCAF) và trở thành Phó Tư lệnh Bộ chỉ huy Bảo vệ Cơ quan của Thủ tướng. Cả ba người con trai của Hun Sen đều đóng vai trò lớn trong chế độ của ông.[53] Anh trai của Hun Sen, Hun Neng, là một cựu thống đốc của Campuchia, và hiện là thành viên của quốc hội.

Mặc dù sinh nhật chính thức của Hun Sen là ngày 4 tháng 4 năm 1951, ngày sinh thực sự của ông là ngày 5 tháng 8 năm 1952. Hun Sen ngoài tiếng Khmer bản địa còn thông thạo tiếng Việt. Hun Sen cũng nói được một ít tiếng Anh sau khi bắt đầu học ngôn ngữ này vào những năm 1990, nhưng thường nói chuyện bằng tiếng Khmer thông qua các phiên dịch viên khi trả lời phỏng vấn chính thức cho các phương tiện truyền thông nói tiếng Anh.[54]

Hun Sen bị mù một bên mắt vì một vết thương từ thời còn là lính Khmer Đỏ.[55]