Antônio Marcos foi casado quatro vezes. A cantora [[Vanusa]] foi sua primeira esposa, com quem teve as filhas Amanda nascida em 1971 e [[Aretha Marcos nascida em 1974|Aretha]] (também cantora). Depois casou-se com a atriz [[Débora Duarte]] e com ela teve a também atriz [[Paloma Duarte] nascida em 1977]. Também foi casado com a modelo Rose, com quem teve um filho chamado Antônio Pablo. Também teve um caso com a atriz Miriam Mota, na época com quatorze anos de idade, com quem teve Manoel Marcos.<ref>{{citar web|URL=http://www.teledramaturgia.com.br/tele/toninhob.asp|título=Toninho on the rocks- Bastidores|autor=Nilson Xavier|data=|publicado=Teledramaturgia|acessodata=5 de abril de 2013}}</ref> Nos últimos anos de sua vida, vivia com Ana Paula, filha de Cleonice Rossi Braga e enteada de Roberto Carlos.<ref>{{citar web|URL=http://www.dicionariompb.com.br/antonio-marcos/biografia|título=Biografia|autor=|data=|publicado=Dicionário Cravo Albin da Música Popular Brasileira|acessodata=5 de abril de 2013}}</ref>
