Aslen Kırım Tatar Türkü olan İlber Ortaylı eşi Ayşe Ortaylı'dan boşandıktan sonra bir daha evlenmedi. 18 yıl evli kaldığı eski eşinin ismi Ayşe Özdolay ve eski bir milletvekilinin kızı. İlber Ortaylı'nun Tuna Ortaylı Kazıcı isminde bir kızı ve 2 torunu var.