Личная жизнь Степана Михалкова сложилась следующим образом:
Первая жена — манекенщица Алла Сивакова, в браке они прожили 12 лет . За это время у них родилось трое детей: дочь Александра (род. 1992), сыновья Василий (род. 1999) и Пётр (род. 2002) . Когда они оформили развод, Степан оставил бывшей семье свой дом на Рублёвском шоссе .
Вторая жена — модель Елизавета Ильина, на которой Степан Михалков женился 1 марта 2008 года . Они венчались в церкви на Николиной Горе . В 2017-м у них родился сын Лука .