เสม พริ้งพวงแก้ว
เสมสมรสกับ แฉล้ม พริ้งพวงแก้ว พยาบาลคู่ชีวิตที่อยู่ร่วมทุกข์ร่วมสุขกันมามากกว่า 70 ปี มีบุตรชายด้วยกัน 3 คน และบุตรหญิง 2 คน หนึ่งในนั้นคือ ชัชวาลย์ พริ้งพวงแก้ว สถาปนิกดีเด่นของสมาคมสถาปนิกสยาม เจ้าของผู้ก่อตั้งบริษัทดีไซน์ 103 ที่มีชื่อเสียง โดยแฉล้มถึงแก่อนิจกรรมด้วยโรคชราเมื่อปี พ.ศ. 2549
พจมาน ณ ป้อมเพชร
คุณหญิงพจมานพบกับทักษิณ เป็นครั้งแรกขณะเป็นนักเรียนนายร้อยตำรวจ รุ่นพี่ของพงษ์เพชร ผู้เป็นพี่ชาย และพบกันอีกครั้งที่สหรัฐอเมริกาขณะที่พจมานไปศึกษาต่อ ก่อนเดินทางกลับมาประกอบพิธีมงคลสมรสที่ประเทศไทย เมื่อ พ.ศ. 2519 และเดินทางกลับไปยังสหรัฐอเมริกาอีกครั้ง เมื่อทักษิณ ได้รับทุนศึกษาต่อปริญญาเอก ส่วนคุณหญิงพจมานสำเร็จปริญญาตรี Associate of Arts และสาขาบริหารธุรกิจ มหาวิทยาลัยอีสเทิร์นเคนทักกี และให้กำเนิดบุตรชายคนโตคือ พานทองแท้ ขณะพักอยู่ที่สหรัฐอเมริกา