เฉลิม อยู่บำรุง
สมรสกับลำเนา อยู่บำรุง ผู้พิพากษาสมทบศาลเยาวชน มีบุตรด้วยกันทั้งสิ้น 3 คน เป็นชายล้วนคือ ร้อยตำรวจตรี อาจหาญ อยู่บำรุง, ร้อยตำรวจตรี วัน อยู่บำรุง และ พันตำรวจตรี ดวง อยู่บำรุง ลูกชายทั้งสามก็ถูกเรียกกันทั่วไปว่า "ลูกเหลิม" มีน้องชายที่เล่นการเมืองท้องถิ่น เป็น ส.ก.หลายสมัยคือ นวรัตน์ อยู่บำรุง ส.ก.เขตหนองแขม
และน้องชายที่เป็นตำรวจ พ.ต.ท.จารึก อยู่บำรุง ซึ่งเสียชีวิตแล้วเมื่อวันที่ 9 ธันวาคม พ.ศ. 2557
จบการศึกษาทั้งระดับปริญญาตรี ปริญญาโท และปริญญาเอก จาก คณะนิติศาสตร์ มหาวิทยาลัยรามคำแหง ท่ามกลางความสงสัยว่าการจบปริญญาเอกนั้นไม่ได้มาตรฐาน
เฉลิม อยู่บำรุง
หลังจากนั้นก็มีกระแสข่าวลือสะพัดว่า ร.ต.อ.เฉลิมได้เสียชีวิตลงแล้วด้วยอาการสมองบวม แต่ที่จริง การผ่าตัดรักษาอาการป่วยของ ร.ต.อ.เฉลิม สำเร็จด้วยดี จนกระทั่ง ร.ต.อ.เฉลิม สามารถออกจากโรงพยาบาลได้ในเวลา 14.00 น. ของวันที่ 10 ตุลาคม และจากการตรวจสอบข้อมูล ยังพบอีกว่า ร.ต.อ.เฉลิมพักรักษาตัวอยู่ที่โรงพยาบาลรามาธิบดี ไม่ใช่ โรงพยาบาลพระมงกุฏฯ