Selv om han aldrig har giftet sig, er Pacino far til tre børn. Den ældste, Julie Marie (født 1989), er hans datter med skuespiltræner Jan Tarrant. Han har også tvillinger, søn Anton James og datter Olivia Rose (født 25. januar 2001), med skuespillerinden Beverly D'Angelo, som han havde et forhold til fra 1996 til 2003. Pacino havde et forhold til Diane Keaton - hans co-stjerne i de tre Gudfader-film, som sluttede efter optagelserne af The Godfather Part II. Han har haft forhold til Tuesday Weld, Jill Clayburgh, Marthe Keller, Kathleen Quinlan og Lyndall Hobbs.
Han har aldrig giftet sig.