Thicke è stato sposato tre volte: il suo primo matrimonio, con l'attrice di Days of Our Lives Gloria Loring, durò dal 1970 fino al 1984; ebbero due figli, Brennan e Robin. Ha iniziato a frequentare l'attrice Kristy Swanson quando aveva 17 anni nel 1986 e si fidanzò con lei due anni dopo quando aveva 42 anni. Ha sposato la sua seconda moglie, Miss World 1990 Gina Tolleson, il 13 agosto 1994 e ha avuto un figlio, Carter William Thicke, prima che il divorzio fosse finalizzato il 29 settembre 1999.
William Carter Thicke