St James's Palace
تزوج بيرنرز لي من نانسي كارلسون، وهي مبرمجة كمبيوتر أمريكية، في عام 1990؛ والتي كانت تعمل أيضًا في سويسرا في منظمة الصحة العالمية. كان لديهم طفلان وتطلقا في عام 2011. في عام 2014، تزوج من روزماري ليث في المصلى الملكي، في قصر سانت جيمس في لندن. ليث هي رائد كندي في مجال الإنترنت والبنوك، ومديرة مؤسس لمؤسسة الشبكة العنكبوتية العالمية بيرنرز لي. يتعاون الزوجان أيضًا على رأس المال الاستثماري لدعم شركات الذكاء الاصطناعي.