Vida conyugal
En mayo de 2007, Brin se casó con Anne Wojcicki en las Bahamas. Wojcicki es una biotecnóloga graduada en la universidad de Yale en 1996, con una licenciatura en biología. Ella ha tenido un interés activo en la información sobre la salud, y junto a Brin, ha estado desarrollando nuevas formas de mejorar el acceso a ésta. Como parte de sus esfuerzos, han tenido conversaciones con investigadores líderes en el proyecto del genoma humano. Brin instintivamente se refiere a la genética como una base de datos y un problema computacional. Es así como su esposa se convierte en cofundadora de la empresa 23andMe.
En 2015, Brin se divorció de su entonces esposa Anne, gracias a una infidelidad con una joven gerente de Google.
En 2018, Brin se casa con su actual esposa, Nicole Shanahan, una abogada de 34 años, que además es la creadora de la firma tecnológica ClearAccesIP. Además, se está implicada en causas sociales. Una de ella ayudar a mujeres que desean ser madres dentro de algún tiempo y para ello recurren a congelar sus óvulos.

