Warban Winarow war mit Eliza Winarowa geb. Walkowitsch, Tochter des bulgarischen Politikers und Außenministers Georgi Walkowitsch, verheiratet. Mit Eliza hatte Warban fünf Kinder: George († 1913) gestorben im Balkankrieg; Bistra (1890–1977) Malerin, Expressionistin, Freundin von Rainer Maria Rilke und verheiratet mit dem Diplomaten Simeon Radew; Boris (1892–1948) Architekt, Nikola (1896–1963) und Aleksandar.