Thân phụ: Phạm Phú Phò, một thương gia thành đạt và nổi danh trên thương trường tại Đà Nẵng vào thập niên 1930 - 1940.
Bào tỷ: Phạm Thị Xuân Cơ
Phạm Phú Quốc có vợ và một con trai, ngày ông tử trận, vợ ông đang mang thai con trai đầu lòng được 3 tháng. Trước năm 1975 bà và con trai đã di tản sang Mỹ. Con trai ông, Phạm Phú Phi hiện nay là bác sĩ thẩm mỹ ở Hoa Kỳ.
