Его жена — актриса Джорджия Моффетт. Они познакомились во время съемок сериала «Доктор Кто», а 30 декабря 2011 года пара поженилась. У них 4 детей: Тай (сын Джорджии, усыновленный Теннантом в 2011 году), Олив (родившаяся 29 марта 2011 года), Уилфред (родившийся 2 мая 2013 года) и Дорис, о чьем рождении пара объявила в интервью в ноябре 2015 года.