L’attore si è sposato per la prima volta nel 1956, a ventisei anni, con la collega Neile Adams, per poi divorziare nel 1972. Dopo circa un anno dalla separazione, McQueen si è risposato con un’altra collega, Ali MacGraw, dando vita ad una relazione turbolenta che ha portato al divorzio nel 1978, dopo qualche anno di matrimonio. In seguito, si sposato per la terza ed ultima volta con la modella Barbara Minty. Tra i vari flirt a lui attribuiti, ci sarebbero quelli con le attrici Lauren Hutton e Barbara Leigh.
