Aunque es un hombre profundamente católico, el director de cine se ha casado cinco veces. Se casó en 1965 con su primera mujer, Laraine Brennan. En el set de rodaje de Taxi Driver, se fijó en una joven periodista que acudió a entrevistar al guionista, Paul Schrader. Era Julia Cameron, con quien se casó en diciembre de 1975. Tras Cameron llegó Isabella Rossellini, con quien se casó en 1979. En 1985, conoció, también durante un rodaje, a la productora de cine independiente Barbara De Fina y en 1999, ya con 57 años, se casó con la actual señora Scorsese, Helen Morris, editora de Random House.