Hans foreldre var lærer og forfatter Niels Peter Wivel (1818-74) og hustru Ingeborg Jørgine Frederikke Middelthun (1822-56). Niels Wiwel ble 23. november 1888 borgerlig gift med Johanne Cathrine Christiane Givskov, (født 9.12.1862 i Horsens, død 15.2.1945 i Kbh.). Hun var datter av forstmester Christian Henrik Karl Givskov (1823-62) og fru Emma Marie Olsen (1827-1904). – Bror til H. G.w.