Giáo sư Phan Văn Trường xuất thân trong một gia đình Nho giáo miền Bắc. Cha của ông Phan Văn Trường là nhà văn Phan Văn Tạo, nguyên Chánh Văn phòng Bộ Ngoại giao(1945-1946)[cần dẫn nguồn], Hiệu Trưởng Trường Nguyễn Văn Tố (1946-1950).[cần dẫn nguồn] Em ruột của Giáo sư Phan Văn Trường là Nhạc sĩ Phan Văn Hưng, là một nhạc sĩ nổi tiếng.[3] Bà Vũ Thị Mộng Lan, vợ Ông Phan Văn Trường là Tiến sĩ Kinh tế Trường Đại Học Sorbonne-Paris tại Pháp.[cần dẫn nguồn]

Ông Bà Phan Văn Trường được hai người con gái.

• Trưởng nữ Phan Vân Lan, sanh năm 1973, vừa là kỹ sư kinh tế thương mại quốc tế vừa là luật sư.[cần dẫn nguồn]
• Thứ nữ Phan Vân Đào, sanh năm 1975, kỹ sư Trường Đại học Điện lực Grenoble Pháp và thạc sĩ Trường Đại học Texas A.M (college station).[cần dẫn nguồn]

Ngoài ra ông Phan Văn Trường còn có thêm một con nuôi, Cô Isaure Galley. Isaure Galley là cháu gái của Robert Galley, một vị Tổng Trưởng lão thành của Đệ Ngũ Cộng Hòa Pháp, và cũng là chắt ruột của Thống Chế Leclerc de Hauteclocque, người đã cùng tướng De Gaulle giải cứu nước Pháp trong Đại Thế Chiến II và được nước Pháp tôn thờ.[cần dẫn nguồn] Hầu hết tất cả các thành phố bên Pháp đều có tượng đài và đại lộ được đặt tên của Thống Chế Leclerc de Hauteclocque. Những mẫu xe thiết giáp và tàu chiến đều có mang tên Ông.