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 บัวทั่ง
ครูเฉลิมแต่งงานกับนางไสว มีบุตรธิดาด้วยกันทั้งสิ้น 11 คน บุตรธิดาของท่านที่มีฝีมือในทางดนตรีไทยได้แก่ พัฒน์ บัวทั่ง สุพัฒน์ บัวทั่ง และสุธาร ศุขสายชล เฉลิมเสียชีวิตเมื่อ 11 มิถุนายน พ.ศ. 2530 รวมอายุได้ 77 ปี