Khesar ialah putera sulung kepada Raja Naga Bhutan keempat, iaitu Jigme Singye Wangchuck, dan permaisurinya yang ketiga, Ratu (Ashi) Tshering Yangdon. Baginda mempunyai seorang adinda perempuan dan seorang adinda lelaki, di samping empat adik-beradik tiri perempuan dan tiga adik-beradik tiri lelaki.[2]

Semasa membuka sesi parlimen pada 20 Mei 2011, baginda mengumumkan pertunangannya dengan Jetsun Pema, 21, seorang awam lahir di Thimphu pada 4 Jun 1990. Mereka berkahwin pada 13 Oktober 2011 di Punakha Dzong.[3][4][5]