2 lutego 1977 poślubił Lindę Gilbert, z którą miał córkę Kansas (ur. 19 kwietnia 1978). Lecz w 1983 rozwiódł się. Od 4 grudnia 1988 do 1997 trwało jego trzecie małżeństwo z Gail Jensen. 20 lutego 1998 ożenił się po raz czwarty z Mariną Anderson, lecz i ten związek przetrwał do 12 grudnia 2001. W dniu 26 grudnia 2004 poślubił Annie Bierman.
Rankiem 4 czerwca 2009, w wieku 72 lat, został znaleziony martwy w hotelu w Bangkoku. Pokojówka odkryła jego ciało w szafie. Był nagi, a wokół szyi i genitaliów miał zawiązane liny. Hipoteza mówiła o samobójstwie lub śmierci z powodu przypadkowego uduszenia lub zatrzymania akcji serca w wyniku orgazmu. W pokoju nie znaleziono oznak obecności innych osób. Carradine mógł umrzeć w wyniku nieudanej „autoerotycznej asfiksji”. W hotelu tym Carradine mieszkał podczas kręcenia w Tajlandii filmu Stretch.
Przyrodni brat Keitha.