Jóhanna Sigurðardóttir var gift med Þorvaldur Steinar Jóhannesson og har to sønner med ham (født 1972 og 1977). De ble senere skilt. I 2002 inngikk hun homofilt partnerskap med forfatteren Jónína Leósdóttir (født 1954) og etter en lovendring i 2010 som åpnet for likekjønnede ekteskap, giftet de seg 27. juni.