Стивен Хокинг родился в семье исследователя Фрэнка Хокинга, работавшего в медицинском центра Хампстеда, в Англии, и его жены Изабел, работавшей там же секретарем. В семье кроме Стивена воспитывались две младшие сестры (Филиппа и Мэри) и усыновлённый брат Эдвард.
Сам Хокинг был дважды женат, от первого брака родилось трое детей.