ทรงมีหม่อมห้าม 3 คนคือ หม่อมแฟร์ หม่อมมงคล และหม่อมเรียม มีโอรสธิดารวม 11 คนคือ[2]

1. แพทย์หญิง หม่อมราชวงศ์หญิงนันทา ชุติกร
2. หม่อมราชวงศ์คำเพิ่ม ทองแถม
3. หม่อมราชวงศ์หญิงกุนตี อ่องระเบียบ
4. หม่อมราชวงศ์หญิงศรีคำ สุนทานนท์
5. หม่อมราชวงศ์หญิงเกศินี ทองแถม
6. หม่อมราชวงศ์หญิงสุมิตรา ภักดีสมบัติ
7. หม่อมราชวงศ์ธารี ทองแถม
8. เรืออากาศเอก หม่อมราชวงศ์คำพูน ทองแถม
9. หม่อมราชวงศ์คำพัฒน์ ทองแถม
10. พันเอก (พิเศษ) หม่อมราชวงศ์ทองพรรณเจริญ ทองแถม
11. หม่อมราชวงศ์หญิงพีพวงคำ วัฒนานันท์