С 29 августа 1988 года Сара замужем за оператором добычи нефти и коммерческим рыбаком , который длительное время работал в аляскинском филиале BP (бывш. «"Бритиш Петролеум"»). У супругов есть пятеро детей: сын Трек Чарльз Джеймс Пэйлин (род. 20.04.1989), дочери (род. 18.10.1990), Уиллоу Бьянка Фэй Пэйлин (род. 07.07.1994) и Пайпер Инди Грейс Пэйлн (род. 19.03.2001), и ещё один сын — Триг Пэксон Ван Пэйлин (род. 18.04.2008), который родился с синдромом Дауна. Трек служил в Армии США и в сентябре 2008 года вместе со своим подразделением был направлен в Ирак. У Пэйлин четверо внуков: трое от Бристоль и один от Трека. 6 сентября 2019 года Пэйлин подал на развод с Сарой.