Trong cuộc đời Vương Đình Nhỏ từng hai lần lập gia đình. Người vợ đầu tiên Lê Thị Nhưng ở quê nhà có với ông một người con trai [5]. Trong thời gian ông ra chiến trường bà có quan hệ với người đàn ông khác nên ông đã ly hôn năm 1968. Người vợ thứ hai của ông tên Trần Thị Luận ở cạnh ngã ba Đồng Lộc, kém ông 19 tuổi. Hai ông bà làm lễ cưới năm 1970 [1] và có với nhau sáu người con. Gia đình ông gặp nhiều khó khăn trong cuộc sống. Sau khi ông qua đời, các con của ông bà đều phải lao động từ sớm để giúp gia đình. Cũng vì vậy mà sáu đứa con chỉ duy nhất cô con gái út học hết phổ thông và học tiếp Trung cấp du lịch, còn 5 người con lớn không ai học hết lớp 7. Sau khi tốt nghiệp Vương Thị Thương, con gái út của ông, về làm tại Ban quản lý Khu di tích Đồng Lộc với vai trò hướng dẫn viên tại Phòng truyền thống Ngã ba Đồng Lộc [6].