對於金正日的家庭情況，最早見諸媒體報導的是成惠琳。成蕙琳為朝鮮電影演員，是金正日第二任妻子。比金正日大六歲，前夫叫李平，成蕙琳後生兒子金正男.金日成反對這樁婚事。由於金日成的幹預，成蕙琳不能作為金正日夫人在公眾場合露面。長期過著隱居生活，2002年，因病在莫斯科逝世。
金正日是在父親金日成舉辦的一次晚會上與高英姬相識，並對她「一見鍾情」。高英姬先後生下了金正日的次子金正哲和三子金正恩。
在高英姬之後，金正日又迎娶了比他小22歲的第四位夫人金英淑。金英淑生於1964年，畢業於平壤音樂舞蹈大學，主修鋼琴，從80年代起擔任金正日的「技術書記」。金正日配有多名技術書記，金英淑是其中之一，，她為金正日誕下女兒金雪松。
2001年5月金正男與妻子和4歲的兒子，利用偽造的多米尼加共和國護照進入日本遭到驅逐後，其接班人地位遭受重大挫折，此後一度長年生活在澳門，逐漸遠離了平壤的權力中心。
金正哲1981年9月25日出生於朝鮮首都平壤，金正日的次子，金正日與高英姬所生。自幼便被送入專為朝鮮勞動黨領導人子女開辦的小學接受教育。金正哲畢業後供職於朝鮮宣傳部門。2013年4月18日，日本報導稱，金正恩的二哥金正哲已經晉升為「烽火組」的首長。「烽火」意為「先驅者」，是朝鮮「官二代」的高級組織，其最高宗旨是保證金家及其周圍親信在朝鮮的統治。