Ilie Năstase este tatăl a cinci copii, proveniți din trei căsnicii diferite, fostul campion de tenis având patru fiice și un fiu.
Primul copil al lui Năstase este Nathalie, în vârstă de 40 de ani acum, mama sa fiind prima sa soție, belgianca Dominique Grazia. Dominique a fost partenera lui Năstase între anii 1972 și 1980.
După divorțul de Dominique, Ilie și-a refăcut viața alături de Alexandra King, un fotomodel american de succes din anii ’80. În ciuda eforturilor lor de a concepe un copil, fără succes, cuplul a decis să adopte. În 1 iulie 1987 s-a născut Nicholas, printr-un proces de adopție american. Mama biologică a lui Nicholas era o adolescentă de 13 ani din San Antonio. Ilie și Alexandra au preluat custodia acestuia la scurt timp după naștere, iar în contractul de adopție nu s-a stipulat o legătură continuă cu familia biologică, astfel încât aceasta s-a pierdut în timp. Dezvăluirea acestor detalii a fost făcută chiar de Ilie Năstase în autobiografia sa din 2006.
Deși Nicholas nu este copilul biologic al lui Ilie Năstase, cei doi au avut întotdeauna o relație strânsă, chiar și după ce Ilie și Alexandra au divorțat, după zece ani de căsnicie. Nicholas, în prezent în vârstă de 29 de ani, locuiește în New York, dar vizitează des România pentru a-l întâlni pe Ilie.
Al treilea copil al lui Ilie Năstase, Charlotte, este, de asemenea, adoptat. Ilie și Alexandra au adoptat-o pe Charlotte, născută pe 14 martie 1990. Mama sa biologică era o femeie din Miami, în vârstă de aproape 40 de ani, cu șapte copii deja, astfel că nu își putea permite încă unul. Ilie este și foarte apropiat de Charlotte, care locuiește și ea în New York, alături de mama ei adoptivă.
După divorțul de Alexandra, Ilie Năstase s-a căsătorit cu Amalia Teodorescu în 2003, după ce s-au cunoscut în 1996. Cuplul a rămas împreună până în 2010 și au două fete împreună, Alessia (13 ani) și Emma (10 ani).
Cu actuala sa soție, Brigitte Sfat, Ilie Năstase nu are copii biologici, însă ea are un fiu, Robert (16 ani), și o fiică, Sara (9 ani), din căsniciile anterioare.