4. juli 1912 giftet Paulus seg med Elena Constance Rosetti-Solescu (født 25. januar 1889, død 9. november 1949), en rumensk adelskvinne som var søster av en kamerat fra regimentet. De fikk tre barn, datteren Olga (1914-2003, senere gift von Kutzschenbach) og i 1918 tvillingene Friedrich (falt som "hauptmann" 29. februar 1944 under den allierte landgangen ved Anzio) og Ernst Alexander (død 1970).