Актриса Эмили Линч, по данным издания, запросила о единоличной опеке над 11-летней дочерью от Линча Лулу Богинией с правом режиссера посещать ребенка.
Кроме того, женщина потребовала от режиссера „Твин Пикса“ и „Малхолланд Драйва“ супружеских выплат и оплаты расходов на адвоката.
Это четвертый брак Линча. Ранее он был женат на Пегги Ленц. В 1968 году у них родилась дочь Дженнифер Чемберс Линч. Этот брак просуществовал семь лет. Второй женой режиссёра стала Мэри Фиск. Пара узаконила отношения в 1977 году, а через пять лет у них родился сын Остин Джек Линч. После развода с ней в 1987 году стал встречаться с актрисой Изабеллой Росселлини, но до брака они отношения так и не дошли. Третьей официальной женой стала монтажёр Мэри Суини. В 1992 году она подарила Дэвиду сына Райли. Официально свои отношения пара оформила лишь в 2006 году, но всего через два месяца после свадьбы сообщила о разводе.
С Эмили Стоуфл (которая моложе на 30 лет) Линч познакомился на съёмочной площадке фильма „Внутренняя империя“. В 2009 году пара узаконила отношения.