ฮิลเลนเบิร์กแต่งงานกับแคเรน (Karen; สกุลเดิม: Umland[8]) ผู้เป็นเชฟแถวแคลิฟอร์เนียตอนใต้[9] และเป็นครูสอนทำอาหารที่คูลเวอร์ซิตี (Culver City)[5][10]ในปี ค.ศ. 1998[11][12] โดยมีลูกชายแค่คนเดียวชื่อเคลย์[5][10] เคยอยู่ที่ฮอลลีวูด[10][13] และปาซาเดนา (Pasadena)[6][14] และอาศัยอยู่กับครอบครัวที่ซานมาริโน รัฐแคลิฟอร์เนีย[15][16] จนกระทั่งเสียชีวิต[17]

ป่วย และเสียชีวิต

ฮิลเลนเบิร์กสัมภาษณ์ในแม็กกาซีน วาไรตี ในเดือนมีนาคม ค.ศ. 2017 ว่าติดเชื้ออะไมโอโทรฟิก แลเทอรัล สเกลอโรซิส (ALS) เขากล่าวอีกว่า จะทำงานให้กับเรื่อง สพันจ์บ็อบ สแควร์แพนส์ "ตราบเท่าที่ [เขา] ทำได้"[18]

ฮิลเลนเบิร์กเสียชีวิตที่บ้านของเขา[17] ในวันที่ 26 พฤศจิกายน ค.ศ. 2018 ตอนอายุ 57 ปี[11] ส่วนสาเหตุการเสียชีวิตเพราะหัวใจล้มเหลวเนื่องจากอาการเรื้อรังของโรค ALS[19] ในวันต่อมา ร่างของเขาถูกเผา และโปรยขี้เถ้าลงที่มหาสมุทรแปซิฟิก ห่างจากหาดแคลิฟอร์เนียไป 500 ยาร์ด (460 เมตร)[19][20]