Hans privatliv ble like innfløkt som hans karriere var fremgangsrik. Han giftet seg allerede mens han gikk på college den 1. oktober 1949 med Joan Wolcott. De fikk tre sønner. Deres sønn Richard omkom den 21. juni 1991 i en trafikkulykke. Undersøkelsen viste at han fotografere mens han kjørte bil. I 1963 ble paret skilt, og Carson giftet seg så med Joanne Copeland 17. august 1963. De skilte seg i 1972 og Joanne fikk nesten en halv million dollar fra Carson og 100.000 dollar pr. år i underholdsbidrag for resten av sitt liv.