Nhìn chung, về phần gia đình thì Mã Siêu thực sự là người bất hạnh, gia tộc của ông hơn 200 nhân khẩu đã bị Tào Tháo giết chết, vợ con của ông thì ly tán và chết trong chiến tranh. Cuộc đời Mã Siêu nửa đời chinh chiến, gia đình ly tán, mất mát, có thể coi cuộc đời binh nghiệp của ông là hình ảnh thu nhỏ cho xã hội phong kiến quân phiệt đương thời.[6]

Vợ

Theo sử sách thì Mã Siêu có ít nhất hai người vợ.

Theo Tam Quốc Chí, một người vợ của Mã Siêu là Dương thị (楊氏) đã theo chân chồng đến Lương Châu sau trận chiến ở ải Đồng Quan. Bà có ít nhất với ông một người con, vì theo Tam Quốc Chí, có đoạn viết Doãn Phụng (尹奉) và Triệu Cù (趙衢) nổi loạn chiếm Lương Châu và đã giết vợ con của Mã Siêu khi đuổi ông ra khỏi thành.[50] Tam Quốc Diễn Nghĩa mô tả tình tiết Dương thị và ba đứa con nhỏ đã bị Triệu Cù và Lương Khoan (梁寬) chém chết quăng thây xuống dưới chân Ký Thành khi Mã Siêu thua trận về đến đây và ông đã uất lên suýt ngã ngựa.[51]

Tam Quốc Chí dẫn lại các thư tịch cổ chỉ chép về người vợ lẽ của ông đã theo ông vào Hán Trung khi ông khởi binh chống lại triều đình nhà Hán. Theo đó thì người vợ lẽ này được gọi là Đệ Chủng và Đổng thị (董氏) (chưa rõ là một người hay hai người). Sau khi Mã Siêu sang Thục, người vợ lẽ này không thể đi theo nên phải ở lại Hán Trung nương nhờ Trương Lỗ. Sau khi Trương Lỗ thất bại và đầu hàng Tào Tháo, Tào Tháo đã bắt được Đổng thị và ban cho Diêm Phố (閻圃).

Sử sách còn cho biết thêm ông suýt nữa có một mối lương duyên với con gái của Trương Lỗ khi ông này bày tỏ ý định muốn gả con gái của mình cho Mã Siêu. Tuy vậy, cuộc hôn nhân này không thành vì Trương Lỗ nghe theo lời can ngăn của thuộc hạ mà hủy bỏ lời tuyên bố này.

Con

Theo ghi chép của sử sách thì Mã Siêu có ít nhất 4 người con. Ngoài (các) con của Dương thị bị giết ở Ký Thành, còn hai người con trai là Mã Thu (馬秋), Mã Thừa (馬承) và một người con gái.[52]

Mã Thu là con vợ lẽ, khi Mã Siêu bỏ Trương Lỗ theo Lưu Bị thì Mã Thu và mẹ bị bỏ rơi lại Hán Trung. Trương Lỗ bị Tào Tháo đánh bại, dâng vợ con của Mã Siêu cho Tháo. Tào Tháo lấy mẹ của Mã Thu ban thưởng cho Diêm Phố, còn Thu thì giao lại cho Trương Lỗ, Trương Lỗ phải tự tay giết đi.[2]

Mã Thừa là người con được kế thừa toàn bộ gia sản và cơ nghiệp của Mã Siêu ở Thục nhưng lại không lập nên công trạng vẻ vang, ít được chính sử nhắc tới. Người con gái của Mã Siêu sau này được gả cho con trai Lưu Bị là Lưu Lý (劉理), em khác mẹ với Lưu Thiện và Lưu Vĩnh (劉永).[53]

Gia tộc Mamikonean

Thời gian gần đây có nhiều nghiên cứu[54] phát hiện được những hậu duệ của Mã Siêu ở Armenia. Nhà sử học nổi tiếng Trung Quốc Tô Trọng Tường công bố tìm thấy hậu duệ của Mã Siêu ở Armenia - quốc gia liên lục địa giữa châu Âu và Tây Nam châu Á. Theo ông thì truyền nhân của Mã Siêu là Mã Kháng đã thoát được họa tru di, trốn đi và phục hưng họ Mã ở tận Armenia, hình thành nên gia tộc Mamikonean lừng danh.[55][56]

Theo nghiên cứu của ông thì vào đầu thế kỷ thứ III, có một nhánh người Trung Hoa di cư sang Armenia. Người đứng đầu tên Mamik (tức Mamgon hay Mã Kháng), tự xưng thuộc hoàng tộc Trung Hoa, do đắc tội nên phải trốn sang Ba Tư (Iran ngày nay). Hoàng đế Ba Tư cho những người lánh nạn vượt về phía Tây đến Armenia.[56][57] Theo Lịch sử Armenia, Hoàng đế Armenia phân phong cho Mã Kháng ở vùng Dalung, hình thành nên gia tộc Mamikonean và là một gia tộc hùng mạnh vào thời cổ trung đại của nước này, đến nay vẫn còn rải rác ở vùng Tây Á. Gia tộc này có công lớn trong việc bảo vệ lãnh thổ, chống Ba Tư, giúp Armenia trở thành quốc gia đầu tiên trên thế giới lấy Ky tô giáo là quốc giáo vào đầu thế kỷ thứ V. Các hậu duệ trong gia tộc này như Gardan Mamikonean, Garan Mamikonean... đã trở thành anh hùng dân tộc của Armenia. Năm 1991, Armenia đã lập ra huân chương "Gardan Mamikonean" tặng cho những người có cống hiến đặc biệt cho độc lập dân tộc. Tại thủ đô Yerevan còn có tượng người anh hùng Gardan Mamikonean[56]