Mühe møtte skuespillerinnen Susanne Lothar (1960–2012) på Salzburg-festivalen i 1990 under fremføringen av stykket og var gift med henne fra 1997 til sin død. Han bodde sammen med henne og deres to barn først i Hamburg og fra 1999 i Berlin. Etter Ulrich Mühes død ble sønnen Jacob ivaretatt i formynderskap av skuespillerkollegaen Gesine Cukrowski..