Первый брак (1841) с Марией Александровной (1.07.1824 — 22.05.1880), в девичестве принцессой Максимилианой-Вильгельминой-Августой-Софьей-Марией Гессен-Дармштадтской.
- Второй, морганатический, брак на давней (с 1866) любовнице, княжне Екатерине Михайловне Долгоруковой (1847—1922), получившей титулСветлейшей Княгини Юрьевской.
Собственный капитал Александра II составлял на 1 марта 1881 года около 12 млн руб. (ценные бумаги, билеты Госбанка, акции железнодорожных компаний); из личных средств он пожертвовал в 1880 году 1 млн руб. на устройство больницы в память императрицы.
Дети от первого брака:
- Александра (1842—1849);
- Николай (1843—1865), воспитывался как наследник престола, умер от воспаления лёгких в Ницце;
- Александр III (1845—1894) — император России в 1881—1894 годах;
- Владимир (1847—1909);
- Алексей (1850—1908);
- Мария (1853—1920), великая княгиня, герцогиня Великобритании и Германии;
- Сергей (1857—1905);
- Павел (1860—1919).
Дети от морганатического брака:
- светлейший князь Георгий Александрович Юрьевский (1872—1913), женат на графине Александре фон Зарнекау (1883—1957), дочери принца Константина Ольденбургского от морганатического брака;
- Ольга Александровна Юрьевская (1873—1925), замужем за Георгом-Николаем фон Меренбергом (1871—1948), сыном Натальи Пушкиной;
- Борис Александрович (1876—1876), посмертно узаконен с присвоением фамилии «Юрьевский»;
- Екатерина Александровна Юрьевская (1878—1959), замужем за князем Александром Владимировичем Барятинским, а после — за князем Сергеем Платоновичем Оболенским-Нелединским-Мелецким.