女，其姐育子（婚后改姓松井），为大坂大学医学博士，现为医师。其兄三木谷研一，为东京大学农学院教授。其妻三木谷晴子（婚前旧姓：下山），原服务于日本兴业银行。两人于1991年结婚，生有一子一女。
政治倾向.三木谷浩史在2013年日本参议院大选中表示支持日本民主党的候选人铃木宽，并在该候选人的宣传网页中为其撰文。