Faits:
A. A.X._, ressortissant du Kosovo né en 1967, est arrivé en Suisse en janvier 2004, en se légitimant au moyen d'un passeport français. Son épouse B.X._, née en 1972, et leurs deux enfants C.X._, née en 1998, et D.X._, né en 1999, l'ont suivi peu après.
Le 1er mars 2005, A.X._ a été mis au bénéfice d'une autorisation de séjour CE/AELE valable jusqu'au 16 janvier 2010.
Les époux X._ ont eu deux autres enfants: E._, née en 2004, et F._, née en 2006.
Le 7 mars 2007, A.X._ a été entendu par la police dans le cadre d'une enquête concernant des ressortissants de Serbie qui avaient demandé un permis d'établissement en Suisse en se légitimant au moyen d'une carte d'identité ou d'un passeport français obtenus illégalement. Il a alors admis qu'au cours de l'année 2003, il avait payé la somme de 6'200 euros pour obtenir un acte de naissance et une ancienne carte d'identité français, documents qui lui avaient ensuite permis d'obtenir un passeport français. Il a également exposé que, dans le courant du mois de juin 1997, il avait déposé une demande d'asile, laquelle avait été rejetée; il n'avait toutefois pas quitté le territoire suisse.
Par décision du 17 avril 2007, le Service de la population du canton de Vaud a révoqué l'ensemble des autorisations de séjour de la famille X._, pour le motif qu'elles avaient été obtenues de manière frauduleuse. Cette décision a été confirmée par jugement du Tribunal administratif du canton de Vaud - devenu entre-temps la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal - du 23 octobre 2007, puis par arrêt du Tribunal fédéral du 7 décembre 2007 (2C_668/2007).
Le 20 décembre 2007, le Service de la population a enjoint à la famille X._ de quitter sans délai le territoire suisse.
Le 15 janvier 2008, le Bureau des étrangers de Crissier a informé le Service de la population que les intéressés lui avaient déclaré ne pas vouloir quitter la Suisse.
Par courrier du 24 janvier 2008, le Service de la population a informé les époux X._ qu'au cas où ils ne se conformeraient pas à la décision de renvoi dont ils faisaient l'objet, des mesures de contrainte pourraient être prises à leur endroit.
Il ressort d'un rapport de la police cantonale du 19 février 2008 que A.X._ a confirmé ne pas vouloir quitter la Suisse.
Le 18 mars 2008, les époux X._ ont requis le Service de la population de reconsidérer sa décision du 17 avril 2007 et de leur octroyer une autorisation de séjour, pour le motif que leur situation représentait un cas d'extrême gravité au sens de l'art. 30 al. 1 lettre b de la loi fédérale du 16 décembre 2005 sur les étrangers (LEtr; RS 142.20).
Le 5 mai 2008, les prénommés ont informé le Service de la population que le Tribunal d'arrondissement de Lausanne avait acquitté A.X._ des chefs d'inculpation d'obtention frauduleuse d'une constatation fausse, ainsi que d'infraction et de contravention à la loi fédérale du 26 mars 1931 sur le séjour et l'établissement des étrangers (LSEE; RS 1 113; en vigueur jusqu'au 31 décembre 2007). Le jugement en question retient ce qui suit:
"Il ressort de l'instruction que l'accusé a été contacté par une femme dont il était convaincu qu'elle était employée d'une administration française. Elle lui a proposé de l'aider à obtenir des papiers et l'accusé a accepté non sans avoir expliqué que sa situation de famille ne l'autorisait en aucun cas à obtenir frauduleusement des documents d'identité. La femme l'a rassuré et lui a obtenu un acte de naissance présentant tous les aspects d'un document officiel. Seul le nom de sa mère n'était pas exact. L'accusé s'en est étonné et la femme lui a expliqué qu'il s'agissait d'un système légal de mère d'adoption qui correspondait à son cas. L'accusé a encore insisté sur le fait qu'il voulait que tout se passe dans la légalité et il a été rassuré de telle manière qu'il s'est rendu en toute bonne foi à la mairie de Villeurbanne. Sans aucune difficulté il a pu obtenir une nouvelle carte d'identité et un passeport français, ce qui lui a permis, en Suisse, d'obtenir un permis B et régler ainsi sa situation.
L'accusé n'a jamais varié dans ses déclarations et a toujours déclaré haut et fort n'avoir jamais pensé qu'il était dans l'illégalité et qu'il était convaincu d'avoir affaire à une filière officielle. A première vue l'attitude de l'accusé paraît pour le moins étrange voire invraisemblable. Cependant le Tribunal a pu se rendre compte que l'accusé, travailleur manuel honnête était naïf et crédule. Le Tribunal est convaincu que l'accusé était persuadé d'agir avec honnêteté et ne peut que constater que l'élément subjectif des infractions pour lesquelles il est renvoyé n'est pas réalisé. Partant, il doit être libéré de ces accusations. Il y a lieu cependant de faire supporter à l'accusé la charge des frais de justice, hormis ceux de l'interprète, sa naïveté négligente étant à l'origine de l'ouverture de l'action pénale".
B. Par décision du 22 octobre 2008, le Service de la population est entré en matière sur la demande de réexamen, mais l'a rejetée.
Saisi d'un recours contre cette décision, le Tribunal cantonal vaudois l'a rejeté par arrêt du 27 juillet 2009. Il a considéré que l'acquittement au plan pénal du chef d'inculpation d'obtention frauduleuse d'une constatation fausse ne changeait rien au fait que les conditions de la révocation des autorisations de séjour délivrées à la famille X._ étaient réunies. S'agissant de l'octroi d'une autorisation de séjour en raison d'un cas d'extrême gravité au sens de l'art. 30 al. 1 lettre b LEtr, il a relevé que la question avait déjà été examinée - sous l'angle de la disposition correspondante de l'ancien droit, à savoir l'art. 13 lettre f de l'ordonnance fédérale du 6 octobre 1986 limitant le nombre des étrangers (OLE; RO 1986 1791 et les modifications ultérieures; en vigueur jusqu'au 31 décembre 2007) - dans l'arrêt du 23 octobre 2007 et que les circonstances survenues entre-temps ne permettaient pas d'arriver à une conclusion différente. Les juges cantonaux ont par ailleurs estimé que les recourants ne pouvaient être mis au bénéfice d'une admission provisoire au sens de l'art. 83 al. 4 LEtr.
C. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, les époux X._ ainsi que leurs enfants C.X._, D.X._, E._ et F._ demandent au Tribunal fédéral, principalement, de réformer l'arrêt du 27 juillet 2009 en ce sens qu'un permis de séjour leur est octroyé et, subsidiairement, d'annuler ladite décision et de renvoyer la cause à l'autorité compétente pour complément d'instruction, le tout sous suite de frais et dépens. A titre préalable, ils demandent que leur recours soit doté de l'effet suspensif. Ils font valoir qu'ils ont droit à un permis de séjour "humanitaire" en vertu de l'art. 30 al. 1 lettre b LEtr.
Le Service de la population renonce à se déterminer sur le recours. L'autorité précédente s'en remet à l'appréciation du Tribunal de céans pour ce qui est de la recevabilité du recours et conclut à son rejet sur le fond. L'Office fédéral des migrations propose son rejet.
Par ordonnance présidentielle du 23 septembre 2009, la requête d'effet suspensif a été admise.

Considérant en droit:
1. 1.1 Selon l'art. 83 lettre c ch. 2 LTF, en droit des étrangers, le recours en matière de droit public est irrecevable à l'encontre des décisions qui concernent une autorisation à laquelle ni le droit fédéral ni le droit international ne donnent droit. Cette clause d'exclusion n'est pas applicable, lorsque la procédure porte sur la révocation d'une autorisation de séjour qui produirait encore ses effets si elle n'avait pas été révoquée (cf. arrêt 2D_8/2007 du 24 mai 2007 consid. 1.2.1 et les références citées; voir aussi l'arrêt 2C_668/2007 rendu à l'égard des recourants, consid. 4.1).
L'art. 83 lettre c ch. 5 LTF exclut le recours en matière de droit public à l'égard des décisions portant sur les dérogations aux conditions d'admission (art. 30 ss LEtr).
1.2 En l'occurrence, la voie du recours en matière de droit public est en soi ouverte dans la mesure où la procédure porte sur le réexamen d'une décision de révocation d'autorisations de séjour. Toutefois, les recourants ne s'en prennent pas à la révocation desdites autorisations; ils admettent même au contraire que le jugement du 27 juillet 2009 est bien fondé en tant qu'il confirme la révocation pour le motif qu'ils n'ont pas la nationalité française (cf. mémoire de recours, p. 8 ch. 12: "L'arrêt attaqué a rejeté le recours [...] [L'autorité précédente] a considéré que, même si l'élément subjectif manquait concernant l'obtention illicite de pièces d'identité, il n'en demeure pas moins qu'une des conditions nécessaires à l'obtention d'une autorisation de séjour, à savoir la nationalité française, faisait défaut. Ce point n'est pas contesté [...]). Du point de vue de la révocation, le recours ne contient donc aucune motivation, de sorte qu'il ne satisfait pas aux exigences de l'<ref-law> et est irrecevable à cet égard.
1.3 Les recourants soutiennent qu'ils ont droit à une autorisation de séjour en vertu du principe de la confiance: c'est de bonne foi que A.X._ aurait toujours été convaincu de séjourner de manière légale en Suisse et d'avoir ainsi droit à une autorisation de séjour. Les autres membres de la famille seraient également de bonne foi et ne "pouvaient pas se douter ne pas avoir droit à une autorisation d'établissement, étant donné qu'ils étaient au bénéfice d'une autorisation de séjour".
1.4 Le droit à la protection de la bonne foi (art. 9 Cst.) peut selon les circonstances, mais à des conditions strictes, conférer un droit à l'autorisation. Tel est le cas notamment si l'étranger s'est fondé sur des renseignements erronés de l'autorité compétente et a pris en conséquence des dispositions irréversibles (<ref-ruling> consid. 3a p. 387; arrêt 2C_126/2007 précité consid. 2.7; Peter Uebersax, in Ausländerrrecht, 2e éd., 2009, no 7.148; Marc Spescha, in Migrationsrecht, 2e éd., 2009, p. 499 no 29; Alain Wurzburger, La jurisprudence récente du Tribunal fédéral en matière de police des étrangers, RDAF 1997 I p. 305 s.). Le fait qu'une autorité ait connaissance d'une situation illicite et la tolère temporairement ne l'empêche en principe pas, sous réserve de cas exceptionnels, d'exiger des personnes concernées qu'elles mettent un terme à cet état de choses et rétablissent une situation conforme au droit (Häfelin/Müller/Uhlmann, Allgemeines Verwaltungsrecht, 5e éd., 2006, no 652).
1.5 En l'occurrence, les recourants n'ont reçu aucune assurance des autorités compétentes en ce qui concerne l'octroi d'un titre de séjour. Dès lors, ils ne peuvent se prévaloir de l'art. 9 Cst. aux fins d'en déduire un droit à une autorisation de séjour. Le fait qu'ils ont, selon leurs dires, cru de bonne foi que leur séjour en Suisse était régulier ne conduit pas à une autre conclusion.
Les recourants ne peuvent pas davantage déduire un droit à une autorisation de séjour de l'art. 30 al. 1 lettre b LEtr (cf. arrêt 2C_503/2009 du 8 janvier 2010 consid. 2.5). Il s'ensuit que la voie du recours en matière de droit public leur est fermée (cf. art. 83 lettre c ch. 2 LTF) à cet égard aussi. La même conséquence s'impose au regard de l'art. 83 lettre c ch. 5 LTF, puisque les recourants contestent le jugement du 27 juillet 2009 en tant qu'il refuse de les mettre au bénéfice d'une dérogation aux conditions d'admission selon l'art. 30 al. 1 lettre b LEtr, alors que la première disposition citée exclut le recours en matière de droit public à l'encontre de ce genre de décision.
2. Au vu de ce qui précède, le recours est irrecevable.
Les frais judiciaires seront supportés, solidairement entre eux, par les recourants 1 et 2 qui succombent (cf. <ref-law>). Il n'y a pas lieu d'allouer de dépens (cf. <ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est irrecevable.
2. Des frais judiciaires de 2'000 fr. sont mis à la charge des recourants 1 et 2, solidairement entre eux.
3. Le présent arrêt est communiqué au mandataire des recourants, au Service de la population et à la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud, ainsi qu'à l'Office fédéral des migrations.
Lausanne, le 10 février 2010
Au nom de la IIe Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Le Greffier:
Müller Vianin