Thế Hiển kết hôn lần đầu khi 21 tuổi (năm 1976) với cô bạn gái sinh hoạt văn nghệ cùng phường, họ sinh được hai người con, một trai một gái. Người vợ thứ hai là ca sĩ Hạ Lan (cũng có hai người con riêng), họ quyết định không sinh con, hai người sống với nhau được 10 năm. Ông kết hôn lần thứ ba với nhà báo Hồng Nhung, kém ông 27 tuổi, biên tập viên văn nghệ Đài Phát thanh - Truyền hình Bình Dương. Năm 2020, ông kết hôn lần thứ tư với người vợ Kim Phượng.