Roberts är dotter till Walter Grady Roberts (1933–1977) och teaterlärarinnan Betty Lou Bredemus (1934–2015).[2] Hon är syster till Eric Roberts och Lisa Roberts Gillan samt faster till Emma Roberts. Hon har tidigare varit gift med Lyle Lovett. Hon gifte sig 2002 med Daniel Moder, med vilken hon har ett tvillingpar (Phinnaeus Walter och Hazel Patricia Moder, födda 2004) och en son (Henry Daniel Moder, född 18 juni2007). Roberts har svenska anor genom sin morfars mor, Eleanor M. Johnson, som föddes 1882 i By församling, Värmland, Sverige som Elin Maria Johansdotter, och som treåring med sin familj utvandrade. Hon gifte sig 1903 i Minneapolis med slaktaren John Bredemus och dog där 1960.[2][3]
Flera saker förmörkade Roberts barndom. Föräldrarna skildes 1971–1972 och fadern dog 1977 i strupcancer. Modern gifte sig kort efter skilsmässan med Michael Motes, som var alkoholiserad, våldsam och arbetslös; enligt Eric Roberts "terroriserade" styvpappan familjen. Paret fick en dotter tillsammans som dog i en trolig drogöverdos år 2014.[4]
