তানবী আজমীর জন্মনাম সৌনহিতা খের। তার মাতা মারাঠি হিন্দি অভিনেত্রী ঊষা কিরণ এবং পিতা ডক্টর মনোহর খের।[২] তার ভাই অদ্বৈত খের ও ভাতৃবধূ উত্তরা মহাত্রে খের ১৯৮২ সালের ফেমিনা মিস ইন্ডিয়া ওয়ার্ল্ড জয়ী এবং মিস ইন্ডিয়া প্রতিযোগিতায় প্রতিদ্বন্দ্বিতা করেন। তার ভাইঝি সৈয়ামি খের ২০১৬ সালের মিরজ্যা ছবির মাধ্যমে বলিউডে আগমন করেন।
আজমী চিত্রগ্রাহক বাবা আজমীর সাথে বিবাহবন্ধনে আবদ্ধ হন। এই দম্পতি তাদের গৃহপরিচারিকার দুই সন্তান মেঘনা ও বিরাজকে দত্তক নেন।[৩]