Hugo Chavez var barn av Hugo de los Reyes Chávez og Elena Frías de Chávez, begge lærere. Chavez var gift to ganger. Hans første kone var Nancy Colmenares, en kvinne fra en fattig familie i hjembyen Sabaneta. Chavez og Colmenares var gift i atten år, og fikk tre barn: Rosa Virginia, María Gabriela og Hugo Rafael. De ble separert rett etter kuppforsøket i 1992, men forble gode venner. I sitt første ekteskap hadde Chavez et ni år langt forhold til en ung historiker ved navn Herma Marksman. Ved sin død var Chavez separert fra sin andre kone, journalist Marisabel Rodríguez de Chávez. Fra det ekteskapet har Chavez ytterligere en datter, Rosa Inés, i tillegg til en stesønn, Raúl «Raúlito» Alfonzo. Chavez hadde ett barnebarn, Gabriela, da han gikk bort. Hans far ble guvernør i delstaten Barinas i 1998.