جدّه هو آية الله السيّد حسين الخامنئيّ من علماء "آذربيجان". كان يعيش في حيِّ خيابان بتبريز، ثمّ هاجر إلى النَّجف، وأقام هناك، واشتغل بالتدريس والبحث. وكان من أهل العلم والتقوى، قضى عمره في الزهد والقناعة.
ووالدته هي كريمة حجَّة الإسلام السيّد هاشم نجف آبادي من علماء "مشهد" المعروفين. كانت امرأة عفيفة شريفة عالمة بالمسائل الدينيّة، ومتخلّقة بالأخلاق الإلهيَّة، وافتها المنيَّة في محرَّم من عام 1409هـ عن عمر ناهز الـ76 عامًا إثر إصابتها بنوبة قلبيَّة.
وأمَّا من الناحية الإجتماعيّة، فإنَّ سماحة الخامنئيّ متزوِّج وله ستَّة أبناء.