I 1877 giftet Anatole France seg med Valérie Guérin de Sauville. Hun var barnebarn av Jean-Urbain Guérin, en minatyrist som blant annet malte kong Ludvig XVI av Frankrike. I 1881 fikk ekteparet datteren Suzanne. Anatole France hadde gjennom hele sitt liv et turbulent kjærlighetsliv, og i 1888 innledet han et forhold til Madame Arman de Caillavet. Hun var vertinne for en populær litterær salong under den tredje franske republikk; forholdet mellom henne og France bestod frem til kort tid før hun døde i 1910. Ekteskapet med Valérie endte med skilsmisse i 1893, og deretter hadde han en rekke elskerinner; en av dem var Madame Gagey som begikk selvmord i 1911. I 1920 giftet seg på nytt med Emma Laprévotte.