Thornton từng kể chuyện về sợi dây chuyền đôi trong buổi trò chuyện tại Trường Điện ảnh & Truyền hình của Đại học Loyola Marymount (Los Angeles) vào năm 2014: “Một ngày, Angie mang về bộ dụng cụ mà cô ấy mua được. Bạn biết những mặt dây chuyền trong suốt, loại bạn bỏ ảnh của bà ngoại vào và đeo trên cổ chứ? Chính là loại đó. Cô ấy nghĩ sẽ thú vị và lãng mạn nếu chúng tôi dùng lưỡi lam rạch nhẹ ngón tay, quệt một chút máu lên mặt dây chuyền rồi đeo như cách bạn đeo sợi tóc trẻ sơ sinh của con trai hoặc con gái mình vậy. Vậy mà người ta biến thành chuyện chúng tôi đeo cả lọ máu cỡ một phần tư gallon (gần một lít) trên cổ”.
Billy Bob Thornton kết hôn tổng cộng 6 lần, đa phần đều khá ngắn ngủi. Vợ đầu Melissa Lee Gatlin (1978-1980) sinh cho ông con gái lớn Amanda (46 tuổi). Tiếp đến là Toni Lawrence (1986-1988), nhưng không có con chung. Vợ ba Cynda Williams (1990-1992) cũng vậy. Nam nghệ sĩ có 2 con trai William (32 tuổi) và Harry (30 tuổi) với Pietra Dawn Cherniak (1993-1997).
Người vợ thứ 6, cũng là bạn đời hiện tại, là người gắn bó lâu nhất với tài tử 70 tuổi. Họ bên nhau 23 năm, kết hôn gần 12 năm (vào năm 2014) và có chung con gái Bella (20 tuổi).
Về phần Angelina Jolie, Thornton là người chồng thứ 2. Trước đó, cô kết hôn với Jonny Lee Millier (1996-2000). Sau cùng là với Brad Pitt (2014-2019).
Khác thù hận dai dẳng với Brad Pitt, người đẹp giữ được mối quan hệ hòa hảo với hai chồng trước, đặc biệt là Thornton.
Cô từng nói vào năm 2008: “Tôi vẫn yêu quý anh ấy và nghĩ anh ấy là người tuyệt vời. Tôi tự hào vì từng là vợ anh ấy một thời gian”.