梁启超祖籍广东省江门市新会区熊子乡茶坑村。梁氏的先祖为中原南逃的难民。在梁启超曾祖父之前，梁氏家族世代耕田。梁启超祖父名镜泉，是一位秀才；祖母名黎。梁启超的父亲名莲涧，也是一位秀才，在乡里教书；梁启超的母亲为赵氏。
元配：李氏蕙仙。
1889年（清光绪十五年），梁启超17岁。在当时广东的最高学府学海堂苦读4年后，他参加了这一年的广东乡试，榜列八名，成了举人。主考官李端棻，爱其年少才高，将堂妹李惠仙许配与他。惠仙比梁启超长4岁。两年后，二人完婚。次年夏天，梁启超偕夫人李氏南归故里。
梁家世代务农，家境并不宽裕，新婚不久的梁启超夫妇只好借用梁姓公有的书室的一个小房间权作新居。广东的气候溽热难当，这使久居北方的李惠仙很不适应。这位生于官宦之家、从北京来的大小姐，并没有嫌弃梁家的贫寒，她看中的是夫君的才华。梁启超的生母赵太夫人早已仙逝，继母只比李惠仙大两岁，李惠仙仍极尽孝道，日夜操劳侍奉，深得梁家喜爱，在乡里也博得了贤妻良母的美名。
1924年春，李蕙仙的乳腺癌复发。1924年9月13日，李惠仙逝世。
生梁思顺、梁思成、梁思庄。
侧室：王氏桂荃
1891年（光绪十七年）梁启超十九岁时入京与同长他四岁的李蕙仙成婚，李惠仙与梁启超结婚时，带了两位丫环，一个叫阿好，一个叫王来喜，王来喜即王桂荃，阿好脾性不好，又不听使唤，不久便被梁家赶出了家门。而王桂荃则聪明勤快，深得梁氏夫妇的喜欢，家中事务甚至财政都由她掌管。1901年，梁启超的长子梁思成诞生，苦盼六年的梁启超后继有人，自然非常高兴，但望着孩子单薄的身体，他和李蕙仙都有些担心，于是为了香火旺盛，梁启超在李蕙仙的准许下，娶王桂荃为妾，1903年她成为梁启超的侧室。
大约在她17岁时与梁启超产生了爱情，有了思永，由于李夫人脾气乖戾，梁启超为保护王桂荃，把她送回澳门待产，同时请李夫人的兄弟从中周旋，到李夫人首允之后，才把王桂荃母子接回日本。戊戌政变失败后，梁、李两家族人纷纷逃亡国外，王桂荃到日本后，很快就学会了一口流行的东京话。她是李蕙仙得力的助手，也是她各项意图的忠实执行者，又是家庭的主要劳动力。
梁思成对他的生母感情不深，对娘却是十分尊重并关心她。他常常说：“娘是个很不寻常的 女人。”他后来回忆他小时候的一件事时说：有一次他考试成绩不好，李蕙仙气急了，用绑了铁丝的鸡毛掸子抽他。王桂荃吓坏了，她一把把梁思成搂到怀里，用身子护着他。当时李蕙仙还在气头上，收不住手，鸡毛掸子一下下地抽在了王桂荃的身上。事情过后，王桂荃拉住梁思成，用很温和、很朴素的话教育他，让他好好读书。
何蕙珍
1899年底，梁启超应康有为之请，赴美国檀香山办理保皇会事宜。一日，檀香山一位加入保皇派的侨商设家宴招待梁启超，引来了一段刻骨铭心的感情纠葛。
梁启超进入何家大院，出迎的除主人外还有一年轻女子。她是侨商的女儿，叫何蕙珍，芳龄二十，从小接受西方教育，16岁便任学校教师，于今已有4年，英文极好，因今天有西洋人参加宴会，由她做梁启超的翻译。宾主落座，何蕙珍便挨着梁启超坐下，不时有一股淡香飘入梁启超的心腑。多年来，除了妻子李氏外，他还没有与一个女子这样接近过。席间，何小姐颇为活跃，她广博的学识，不凡的谈吐，尤其是她对梁启超著述的熟稔，使在座者大感意外。整个宴会仿佛成了何小姐与梁启超的对语，而他们两人，也如相知多年的忘年交一般。
席将罢，何小姐又将她在报上替梁启超辩护的文章原稿拿来给他看，并说：“这是我代先生笔战起草的英文中译稿，请先生惠存并予指教。”接过何小姐的手稿，梁启超吃了一惊，他多日的疑惑顿时冰释。原来，梁启超刚到檀香山时，到处奔走演说。清廷驻檀香山领事馆买通了一家当地的英文报纸，不断写文章攻击梁启超。梁启超心中不服，苦于不懂英文，不能回击，只好置之不理。
不料此后不久，竟出现一桩怪事，另一家英文报纸上连载为梁启超辩护的文章，文字清丽，论说精辟。显然，作者对梁启超的经历和著述了如指掌，但文章未署作者姓名。今日真相终于大白，原来那些为自己辩护的文章，竟都出自眼前这位华侨小姐之手。
临别时，何蕙珍含情脉脉言道：“我十分敬爱梁先生，今生或不能相遇，愿期诸来生，但得先生赐一小像，即遂心愿。
数日后梁启超践约将照片赠与何小姐，何小姐亦投桃报李，回赠亲手织绣的两把精美小扇。梁此时已坠入情网，几近痴迷。
不久，一位好友前来拜访梁启超，婉劝梁娶一懂英文的女子做夫人，说这样会给他的事业带来极大的帮助。梁启超沉思片刻，随即言道：“我知道你说的是谁。我敬她爱她，也特别思念她，但是梁某已有妻子，昔时我曾与谭嗣同君创办‘一夫一妻世界会'，我不能自食其言；再说我一颗头颅早已被清廷悬以十万之赏，连妻子都聚少散多，怎么能再去连累人家一个好女子呢﹖”
又过了数日，何小姐的英文教师宴请梁启超。席间见到何蕙珍，梁启超心情极为复杂，不敢触及敏感话题。倒是何蕙珍落落大方，谈吐自如。分手之时，何小姐说：“先生他日维新成功后，不要忘了小妹。但有创立女学堂之事，请来电召我，我必来。我之心惟有先生。”
世上难道还有比这更直接的表白吗﹖梁启超心醉了。他不忍再呆下去，轻轻说了声“珍重”，便连忙离去，其情景有如逃奔。
他在理智上克制了自己，但内心深处的感情却不能自欺。这期间，他陆续写了24首情诗，以记述对何蕙珍的赞美、思念和无奈之情，把对何蕙珍的深深爱慕融入诗篇之中 。
梁启超不愿把这件事绕开自己的结发妻子。他在1900年5月24日的一封家书中，把檀岛奇遇说与李惠仙知。在信中，他煞费苦心地讲述着对何蕙珍的态度，表示自己忍痛做出“万万有所不可”的决定。李惠仙读了梁启超的信，自然气恼，她给梁启超写了一封回信，大意是说：你不是女子，大可不必从一而终，如果真的喜欢何蕙珍，我准备禀告父亲大人为你做主，成全你们；如真的像你来信中所说的，就把它放在一边，不要挂在心上，保重身体要紧。
李惠仙要把问题交给梁启超的父亲梁宝瑛去处理，因为她知道梁父是决不会同意他娶小的。夫人此举让梁启超着了慌，他急忙复信，求妻子手下留情，并再三向夫人表白，对何蕙珍已“一言决绝，以妹视之”。信中说：
梁启超最终以理智锁住情感，结束了这场苦恋。促使他做出这种选择的另一个重要原因，是国内形势急剧恶化，斗争十分残酷，他已没有时间沉溺于儿女私情。
后来，在梁启超任民国司法总长时，何蕙珍又从檀岛来北京，欲与之结秦晋之好。但梁启超只在总长的客厅里招待何蕙珍，她只好怏怏而返。李惠仙病逝后，何蕙珍也从檀岛赶来，但梁启超仍然婉辞。
梁启超的这一做法，对何蕙珍来说似乎有点薄情，以至何蕙珍的表姐夫、《京报》编辑梁秋水也责备梁启超“连一顿饭也不留她吃”。
长女：梁思顺
她操守高洁，在1938年丈夫周希哲去世后，她独自抚养4个孩子，虽然生活十分困难，但她却坚决不肯为日本人做事；抗战胜利以后，她又拒当“国大”代表，并向解放区捐赠衣物。她热心社会公益事业，曾参加北京女青年防痨协会。
长子：未有名（1897年秋），出世一个月夭折。
次子：梁思成
籍贯广东新会，生于日本东京，毕生致力于中国古代建筑的研究和保护，是建筑历史学家、建筑教育家和建筑师。
梁思成第一任妻子林徽因，第二任妻子林洙，其儿为梁从诫，女儿为梁再冰。
美国学者费正清对梁思成在抗战时期的工作作了如下的评价：“二战”中，我们在中国的西部再度重逢，他们却都已成了半残的病人，但仍在不顾一切地、在极端艰苦的条件下致力于学术。当时林徽因身患肺结核，梁思成则因为青年时代一次车祸的后遗症而导致脊椎受伤。然而，无论疾病还是艰难的生活都无损于他们对自己的开创性研究工作的热情。
1924年6月，林徽因和梁思成在梁启超的安排下，同时赴美攻读建筑学。林徽因和梁思成的结合在当时可以说是新旧相兼，郎才女貌，门第相当。他们在婚前既笃于西方式的爱情生活，又遵从父母之命所结
秦晋之好。又因林长民是段祺瑞内阁中的司法总长，梁启超做过熊希龄内阁的司法总长、段祺瑞内阁的财政总长，所以说是门当户对。
林洙
据林洙接受采访时所述，1955年林徽因逝世之后，林洙一直陪伴着梁思成，“我们的感情也是在那段时间急剧升温的。”以及“林先生去世时，梁公也因肺结核病在同仁医院住院，后来听说他出院了，住在谐趣园养病。于是我带着”请罪“的心情去谐趣园探望他。一路上我盘算着怎样问候他，并解释一下没能去探视林徽因的原因。自然什么原因也不能自圆其说，反正不管怎么说，我无论如何也得去看望他了。没想到一见了他，我竟一句话也说不出来，眼泪不住地往外滚，一下便伏在他肩上哭了起来，反过来倒是梁先生来安慰我，他轻轻地抚着我 。值得注意的是，当时的梁思成刚刚丧偶，而林洙却并未离婚，甚至1955年她和程应铨的第二个孩子才出生。然而在接受另一次采访时，林洙却表示在林徽因逝世七年之后，即1962年她利用业余时间主动为梁思成整理资料。通过这种方式，两人开始频繁接触并产生了感情。
根据林洙书中的描写：一天，梁思成于是鼓足勇气，半是忐忑，半是自嘲，给她写了一封大胆的信：真是做梦没有想到，你在这时候会突然光临，打破了这多年的孤寂，给了我莫大的幸福。你可千万千万不要突然又把它“收”回去呀！假使我正式向你送上一纸“申请书”，不知你怎么“批”法？……我已经完全被你“俘虏”了……署名是“心神不定的成”。林洙当面看完了这封信，梁思成却害怕唐突了她，嗫嚅着说，我以后……再不写这样的东西了……林洙一听到这样的话，陡地觉得伤心。她扑到她敬爱的师长和朋友的怀里，放声大哭起来。没有海誓山盟，没有花前月下，他们只是决定，从此以后生活在一起。
1962年，林洙与梁思成结婚。这桩婚姻遭到梁思成生活圈子里各方面的激烈反对。当年，是梁思成亲自为程应铨和林洙做主婚人，而如今，程应铨的师长却娶学生的妻子为妻，这几乎超越了中国知识分子的道德底线。偏偏这位学生又曾为师长的不公遭遇仗义执言而蒙冤。梁思成的弟妹们联名给他写了一封抗议信，梁思成与林徽因多年的好友张奚若曾对梁声称若执意与林洙结婚便与梁绝交，并果然从此不与梁来往。据程应铨对朋友表示，林洙与梁思成结婚时，系里曾经征求过他的意见，并问有没有复合的可能，被程一口回绝。林洙和程的一对儿女也随了林姓。
在林洙与梁思成结婚后，由于这桩婚姻的缘故，梁思成逐渐与自己的弟妹，自己过去的朋友甚至与自己的一对儿女渐渐疏远。并发生了以下一系列事件。1、在梁家的客厅里，原本挂着一幅由著名油画家李宗津所画的林徽因像。林洙和梁思成结婚后，取下了这幅画。为此梁再冰曾打了林洙一巴掌，并拂袖而去。此事当时从清华一直传到北大。
2、在同一篇文章中，杨永生先生还记述了相关的另一件趣事：“婚后梁先生有一天到中国建筑学会，那时，这种会大都在上午八点半开。到钟点，大家都到齐了，唯独梁先生没来，他既是理事长，又是大名鼎鼎的学者，大家只好等待。等了一些时候，梁先生才来到会议室。这时，有一位领导破天荒开了一句玩笑：‘君王从此不早朝’啦！哄堂大笑，梁先生不知所措，只好一言不发，笑嘻嘻的坐下来开会。”
3、沈从文说，文革前开政协会议，会后政协委员们可以优惠价买当时算是高档生活用品的高压锅，他和林巧稚都买，梁思成却没有登记，林巧稚就调侃说：“现在梁公的钱自己作不得主了，得回去请示新夫人。”沈从文对此评价：”林洙就是爱钱。“
·梁思忠（1907年8月6日－1932年），四子，曾任国民革命军十九路军炮兵校官，因腹膜炎误医身亡。