Pierce Brosnan byl dvakrát ženatý. V roce 1980 si vzal australskou herečku Cassandru Harrisovou, která měla už dvě děti Charlotte a Christophera. Po smrti jejich otce je Brosnan adoptoval a oni přijali jeho příjmení. Chris (42) je režisér, scenárista a producent. Jako druhý asistent režie se podílel na bondovkách Zítřek nikdy neumírá a Jeden svět nestačí, v nichž agenta 007 hrál právě Brosnan.
Charlotte Brosnanová zemřela před dvěma lety ve věku 42 let na rakovinu vaječníků, stejně jako její matka (více zde).
„Když vidíte milovanou osobu, jak z ní tato zákeřná choroba ujídá život kousek po kousku, část vašeho smutku se stane nesmazatelnou součástí vaší duše,“ řekl Brosnan loni.
Herec měl s manželkou Cassandrou ještě syna Seana (32), který je také hercem. Hraje především v televizních seriálech. Také zkouší režii a produkci. Přestože je blonďák, je svému otci nejvíc podobný.
Tři roky po smrti své první ženy potkal Brosnan v roce 1994 americkou novinářku Keely Shaye Smithovou a začal s ní chodit. Vzali se až v roce 2001 a mají spolu dva syny. Vysoký a extrémně štíhlý Dylan (18) rozjel úspěšnou kariéru modela. Mimo jiné byl tváří kampaně značky Yves Saint Laurent, která kvůli vyhublým modelkám a modelům čelila kritice a jednu reklamu dokonce v Británii zakázali (více zde).
Nejmladší z Brosnanů Paris (14) ještě studuje. Stejně jako spousta jeho vrstevníků je aktivní hlavně na sociálních sítích. Na portálu ask.fm přiznal, že si slávu svého otce na červeném koberci užívá a je příjemné potkávat známé lidi, ale nesnáší paparazzi.
