Donovan trouwde in 1970 met Linda Lawrence, de ex van Rolling Stone Brian Jones.

Hij is de stief- en adoptievader van hun zoon Julian Brian Jones.

Ook heeft hij twee kinderen met Lynda, Astrella Celeste en Oriole Nebula, en twee kinderen met zijn ex Enid Stulberger, Donovan Leitch jr. en Ione Skye, die beiden acteur zijn geworden.