Karlos Arguiñano tiene siete hijos junto a su esposa María Luisa Ameztoy Alfaro. Entre ellos están Eneko, María, Zigor, Charly (Karlos), Martín, Joseba y Amaia. Además, Arguiñano y su esposa tuvieron dos hijos que lamentablemente fallecieron en los primeros meses tras nacer. De sus siete hijos, la mayoría están vinculados al negocio familiar de hostelería y gastronomía, y todos hablan euskera de forma nativa. También tienen una gran familia con varios nietos.