Lill Lindfors var gift fra 1969 til 1974 med filmfotograf, regissør og manusforfatter Peter Wester (födt 1939). Sammen har de datteren Petronella Wester. Hon var senere samboer (1974–1984) med skuespilleren Brasse Brännström (født 1945 – død 2014). Siden 1991 er hun gift med direktøren Anders Byström (födt 1944).