Momoa bắt đầu hẹn hò với nữ diễn viên Lisa Bonet (sinh 1967) sau khi quen biết nhau qua bạn bè vào năm 2005.[11] Có tin đồn cho rằng cả hai đã làm đám cưới vào ngày 15/11/2007, tuy vậy, đến tháng 10/2017, họ mới chính thức kết hôn.[12] Anh trở thành cha nuôi của diễn viên Zoë Kravitz (con gái Bonet) sau khi kết hôn.

Ngày 23/7/2007, Bonet sinh con gái đầu lòng tên Lola Iolani Momoa.[11] Ngày 15/12/2008, cặp đôi sinh bé trai thứ hai, lấy tên Nakoa-Wolf Manakauapo Namakaeha Momoa.[13]

Jason Momoa có rất nhiều hình xăm và là fan của heavy metal rock. Anh có một vết sẹo trên mặt sau một cuộc ẩu đả ở một quán bia vào năm 2008.