บรูซ วิลลิส ได้สมรสกับนักแสดงสาว เดมี มัวร์ เมื่อวันที่ 21 พฤศจิกายน ค.ศ. 1987 จนกระทั่งหย่ากันเมื่อวันที่ 18 ตุลาคม ค.ศ. 2000 ทั้งคู่ไม่ได้ให้เหตุผลของการหย่าร้าง วิลลิสกับมัวร์มีบุตรด้วยกันสามคน รูเมอร์ เกลน วิลลิส (เกิดในปี ค.ศ. 1988) สเกาท์ ลารู วิลลิส (เกิดเมื่อปี ค.ศ. 1991) และ ทาลูฮาห์ เบลล์ วิลลิส(เกิดเมื่อปี ค.ศ. 1994) นับตั้งแต่ทั้งคู่แยกทางกัน ก็มีข่าวลือว่าต่างคนต่างจะแต่งงานใหม่
และเดมี มัวร์ก็ได้หมั้นกับดาราหนุ่ม แอชตัน คุชเชอร์ แต่ทั้งคู่ยังคงเป็นเพื่อนที่ดีต่อกัน และยังพำนักในบ้านหลังเดียวกัน และมีธุรกิจหลายอย่างร่วมกันในเบลนเคาน์ที รัฐโอไฮโอ ปี 2009 เขาสมรสกับนางแบบ เอมมา เฮมิง และมีบุตรสาวด้วยกัน 1 คน