De Niro vjen prej një familje artiste, nëna e tij Virginia Admiral ka qenë piktore, ati i tij Robert ishte piktor, skulptor dhe poet. De Niro u rrit në pjesën e qytetit të New York Citynë Little Italy në Manhattan. De Niro ka qënë i martuar dy here. Ka një vajzë, Drina, dhe një djalë, Raphael, nga martesa me gruan e parë Dianne Abbott; dhe dy djem, Julian Henry dhe Aaron Kendrick, nga marrëdhenia e tij me modelen Toukie Smith.