Phil s’est marié trois fois au cours de sa vie, un divorce lui ayant coûté plus de 25 millions de livres sterling, le plus gros règlement de l’histoire du Royaume-Uni.
En 1976, il épousa l’actrice canadienne Andrea Bertorelli et eut deux enfants.
En 1984, il épouse l’actrice américaine Jill Travelman, avec qui il a eu Lily Collins, devenue une actrice célèbre après son apparition dans la série Netflix Emily à Paris.
Il a été rapporté que Phil Collins avait payé 17 millions de livres sterling à Jill lors du divorce.