Semasa melawat Scotland, Owen mengenali dan jatuh cinta dengan Ann (atau Anne) Caroline Dale, anak perempuan kepada David Dale, dermawan Glasgow dan pemilik New Lanark Mills, kilang tekstil yang besar di New Lanark, Scotland. Robert dan Caroline Owen berkahwin pada 30 September 1799. Berikutan perkahwinan mereka, pasangan Owen mendirikan rumah tangga di New Lanark, tetapi kemudian berpindah ke Braxfield, Scotland.[7][8]

Robert dan Caroline Owen dikurniakan lapan cahaya mata, tetapi yang sulung meninggal dunia awal-awal. Tujuh anak yang masih hidup terdiri daripada empat lelaki dan tiga perempuan: Robert Dale (1801-1877), William (1802-1842), Ann (atau Anne) Caroline (1805-1831), Jane Dale (1805-1861), David Dale (1807 -1860), Richard Dale (1809-1890) dan Mary (1810-1832). Empat anak lelaki Owen, Robert Dale, William, David Dale, dan Richard, serta anak perempuannya, Jane Dale, mengikuti ayah mereka ke Amerika Syarikat, menjadi warga AS dan penduduk tetap New Harmony, Indiana. Isteri Owen, Caroline, dan dua anak perempuan mereka, Anne Caroline dan Mary, kekal di Britain sehingga meninggal pada tahun 1830-an.[9][10]