1976年周潤發承認因拍《狂潮》愛上劇中的對手繆騫人，卻苦無結果。1979年，周潤發和無線電視臺另壹位知名女藝人陳玉蓮相戀，後於1983年終告分手。
周潤發壹生有過兩段婚姻，壹段是與前妻余安安，1983年2月8日，與陳玉蓮分手不久的周潤發傳出和女藝人余安安閃電結婚的消息，但這段婚姻僅僅維持了9個月。翌年，周潤發和現任妻子陳薈蓮（當時名為陳蕙蓮）戀情曝光，兩人在1987年6月5日***結連理。 周潤發和陳薈蓮結婚27年，膝下無子嗣，承諾在自己死後把99%的財產捐贈給公益事業。 1997年，在迎接香港回歸的壹次大型影展上，周潤發的姐姐周聰玲偷偷用化名拿了他拍的三張照片來參展，其中壹幅以西紅柿為全景的照片，奪得三等獎，周潤發熱衷攝影的事因此被公眾所知。從演員到攝影師，周潤發曾經在2004年與九位攝影愛好者舉行名為《黑白情懷》的攝影作品聯展，當時他提供了6幅照片，其中包括關帝像及漁村等。
周潤發曾正式舉辦過兩次個人的攝影展，2008年周潤發舉辦名為《MovingPictures》的攝影展，18張照片都是以其參演電影的幕後故事作主題，推出首部個人攝影集，首批影集發行1000本，所有收益將捐給香港紅十字會，以幫助四川地震災區人民，其中偷拍鞏俐壹張在《滿城盡帶黃金甲》劇組的化妝照深受周潤發的喜愛，後來他將該照捐給嫣然基金，結果以318萬元成交。2009年，與友人黃貴權合辦名為《香港印象》黑白攝影展，展出2004年後拍攝的41幅香港市民生活照，並將親友贈送的祝賀影展的花籃折為現錢，捐助內地地震災區災民。
攝影是壹件逍遙的事
周潤發曾說：“我壹直在鏡頭前，希望能身處其後，通過鏡頭看外面的世界； 我喜歡未知的東西。黑白很有味道，很有六十年代的特色，放壹百年都沒有問題，就像陳年果皮壹樣，有壹陣香味；不壹定因為被拍的本體是美好的事物，才能拍出美的照片，那是構圖及感受的功力，許許多多的美好，要由第三只眼去感應的；為了拍照妳可以去周遊列國，而且都是在最美的時刻按下快門，別人看到的只是照片的定格，妳卻享受到了全部的過程。”---摘自《攝影之友》周潤發訪談。
2014年12月13日，有兩位內地網民在中環遇見周潤發，開心非常。周潤發向來對粉絲要求合照都有求必應，還親自拿手機與他們自拍。