เจ้าพระยาธรรมศักดิ์มนตรีมีพี่น้องร่วมมารดาที่ได้ทำคุณประโยชน์แก่บ้านเมืองหลายท่านและหลายด้าน มีที่ทำคุณประโยชน์ด้านการศึกษาสองท่านคือ มหาอำมาตย์ตรี พระยาอนุกิจวิธูร (สันทัด เทพหัสดิน ณ อยุธยา) และพระยาวิทยาปรีชามาตย์ (ศิริ เทพหัสดิน ณ อยุธยา) รวมทั้งผู้มีศักดิ์เป็นหลานแต่อ่อนอายุกว่าเพียงปีเดียว ที่ทำคุณประโยชน์ด้านการทหารคือ พลเอก พระยาเทพหัสดิน (ผาด เทพหัสดิน ณ อยุธยา) หัวหน้าคณะทูตทหารไทยที่เข้าร่วมรบในสงครามโลกครั้งที่ 1

ท่านได้สมรสกับท่านผู้หญิงถวิล ธิดาของมหาเสวกโท พระยาศรีภูริปรีชา (กมล สาลักษณ) กับคุณหญิงพึ่ง ศรีภูริปรีชา และมีภริยาอีก 4 คน มีบุตร-ธิดารวม 20 คน ได้อบรมสั่งสอนให้บุตร-ธิดาทุกคนให้มีความอดทนและมัธยัสถ์ สนับสนุนให้ทุกคนเรียนถึงชั้นสูงสุดเท่าที่มีความสามารถ และด้วยการมีส่วนผลักดันการศึกษาด้านการช่างและได้สนับสนุนให้มีการเปิดสอนวิชาสถาปัตยกรรมขึ้นที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ท่านจึงแนะนำให้บุตรี 2 คน สอบเข้าเรียนเป็นนิสิตรุ่นแรกในคณะนี้เป็นรุ่นแรกเพื่อแสดงให้เห็นว่าสตรีก็สามารถเป็นช่างได้

หลังจากพระบาทสมเด็จพระมงกุฏเกล้าเจ้าอยู่หัวเสด็จสวรรคต เจ้าพระยาธรรมศักดิ์มนตรีได้ถวายบังคมลาออกจากราชการเมื่อ พ.ศ. 2469 มาอยู่ที่บ้านพักตำบลนางเลิ้ง หลานหลวง ถนนนครสวรรค์ กรุงเทพมหานคร และช่วยบุตรีคือ คุณไฉไลเปิดโรงเรียนสตรีจุลนาค และได้ช่วยสอนโดยวิธีใหม่ที่ท่านพยายามเผยแพร่ด้วย ใช้เวลาส่วนใหญ่ในการเขียนบทความ หนังสือและบทประพันธ์ต่าง ๆ รวมทั้งบทเพลงดังที่กล่าวมาแล้ว บ้านพักของท่านที่ถนนนครสวรรค์สร้างขึ้นในเวลาไล่เลี่ยกับพระที่นั่งอนันตสมาคม แม้จะมีขนาดเล็กและเรียบง่ายแต่ก็มีรูปแบบทางสถาปัตยกรรมแบบยุโรปที่เป็นที่นิยมในสมัยนั้น

บุตร-ธิดา

• ไฉไล เทพหัสดิน ณ อยุธยา อดีตครูใหญ่โรงเรียนสตรีจุลนาคและผู้อุปถัมภ์มูลนิธิเจ้าพระยาธรรมศักดิ์มนตรี เมื่อวันที่ 21 พฤศจิกายน 2538
• ธารี เทพหัสดิน ณ อยุธยา
• ยาหยี สาวนายน สมรสกับ เล็ก สาวนายน โดยมีบุตรคือ นายอุตตม สาวนายน รัฐมนตรีว่าการกระทรวงการคลัง

แม้น เทพหัสดิน ณ อยุธยา

• ปรียา ฉิมโฉม สมรสกับ สนิท ฉิมโฉม