Strasberg var gift med skuespillerinnen Nora Krecaun fra 1926 til hun døde av kreft tre år senere. I 1934 giftet han seg med skuespillerinnen og skuespillerinstruktøren Paula Miller. Paret fikk barna Susan og John sammen. I 1966 døde Paula av hjerteinfarkt. Strasbergs tredje kone var skuespillerinnen Anna Mizrahi. Sammen med henne fikk han sønnene David og Adam.