Parmi ses relations, on retient Miou-Miou, rencontrée sur le tournage de D’amour et d’eau fraîche, avec qui il a eu Jeanne Herry en 1978, devenue réalisatrice récompensée. Après, il a épousé Virginie Coupérie-Eiffel, mère de Vanille (1988) et Barnabé (1995). Depuis 2004 il vit avec Hélène Grémillon, qu’il a épousée en 2012 et avec qui il a un fils, Léonard.
À 78 ans, Julien Clerc explique qu’il préfère transformer les ruptures en amitiés: «Si malheureusement l’amour n’est plus là, l’amitié doit rester.» Une position qu’il défend publiquement pour préserver la sérénité familiale.