Був одружений з Елізою, донькою д-ра Георгія Вальковича, міністра закордонних справ, дипломатичного агента в Константинополі. У Вінарова було п'ятеро дітей. Його донька Бистра була дружиною Симеона Радева – учасника Балканської війни і македонсько-адріанопольського волонтера, історика , дипломата, публіциста і журналіста, автора книги "Будівельники сучасної Болгарії". Син Вінарова, лейтенант Георгій Вінаров, загинув під час Другої балканської війни. Одна із доньок іншої сестри Петра Вінарова, Анніки – Невіяна Панайотова Станчева – відома як доктор Пашова, лікар педіатр.