З листопада 1987 року до жовтня 2000 року Вілліс був одружений з актрисою Демі Мур. Пара познайомилася на прем'єрі фільму «Стежка». У них народилося три дочки: Румер Гленн Вілліс (Англ. Rumer Glenn Willis, нар.
Румер ВіллісСкаут ЛаРу ВіллісІвлін Пенн ВіллісМейбел Рей УіллісТалула Бель Вілліс Брюс Вілліс/Дочки
Румер – старша дочка Брюса Вілліса та Демі Мур. Повне ім'я – Румер Гленн Вілліс (Rumer Glenn Willis). Була названа на честь англійської письменниці Румера Годдена.