10 kwietnia 1971 poślubił reżyserkę Penny Marshall, który zaadoptował jej córkę Tracy (ur. 1 stycznia 1964) i dał jej swoje nazwisko. W 1981 doszło do rozwodu. 19 maja 1989 ożenił się z Michele Singer, z którą miał dwóch synów – Jake’a (ur. 2 maja 1991) i Nicka (ur. 14 września 1993) oraz córkę Romy (ur. 27 grudnia 1997).
Śmierć 14 grudnia 2025 ciała Roba Reinera i jego żony zostały znalezione w ich domu w dzielnicy Brentwood w Los Angeles. Zwłoki odkryto w głównej sypialni. Według informacji przekazanych przez służby, reżyser i jego żona mieli podcięte gardła. Oskarżony o zabójstwo swoich rodziców został oficjalnie młodszy syn Nick Reiner. Jak wynika z dokumentów sądowych, usłyszał dwa zarzuty morderstwa pierwszego stopnia oraz dodatkowy zarzut użycia niebezpiecznego i śmiercionośnego narzędzia – noża. Prokurator okręgowy hrabstwa Los Angeles zaznaczył, że w przypadku skazania grozi mu dożywocie bez możliwości przedterminowego zwolnienia lub kara śmierci.