Perkahwinan pertama Bixby adalah bersama dengan pelakon Brenda Benet . [4] Mereka berkahwin pada tahun 1971, dandikurniakan seorang anak lelaki, Christopher, pada September 1974. Mereka bercerai pada tahun 1980. Beberapa bulan kemudian, pada Mac 1981, Christopher yang berusia enam tahun meninggal dunia semasa bercuti ski di Mammoth Lakes bersama Benet. Anaknya itu mengalami serangan jantung selepas doktor memasukkan tiub pernafasan apabila mengalami epiglottitis akut. [5] Benet membunuh diri pada tahun berikutnya. [6]

Bixby bertemu Laura Michaels, yang telah bekerja pada set salah satu filem Hulknya, pada tahun 1989. Mereka berkahwin setahun kemudian di Hawaii. Pada awal tahun 1991, beliau telah disahkan menghidap kanser prostat dan telah menjalani rawatan. [7] [8] Mereka telah bercerai pada tahun yang sama.

Pada akhir 1992, rakan-rakan memperkenalkan Bixby kepada artis Judith Kliban, balu kartunis B. Kliban . Mereka berkahwin pada Oktober 1993, [9] hanya enam minggu sebelum beliau rebah di set Blossom .

Pada awal 1993, selepas khabar angin mula tersebar tentang kesihatannya, Bixby mendedahkan penyakitnya kepada umum, dan membuat beberapa penampilan di rancangan seperti Entertainment Tonight, Today, dan Good Morning America.