Manželka
Jana Fialová (nar. 1972) – bioložka, dlouhodobě působí na Lékařské fakultě Masarykovy univerzity. Od května 2023 je prorektorkou MU pro záležitosti studentů a vnější vztahy; dříve byla proděkankou pro studenty. Věnuje se tématům veřejného zdraví, výživy a prevenci kouření. S Petrem Fialou se vzali v roce 1992.
Děti
Martin Fiala – vystudoval dějiny umění na Filozofické fakultě MU.
Klára Fialová, provdaná Chládková – vystudovala lékařství na LF MU.
Jiří Fiala – nastoupil ke studiu historie a ekonomie.
(Všichni členové rodiny jsou dlouhodobě spjati s Brnem; děti i manželka mají vazby na Masarykovu univerzitu.)
Rodiče a prarodiče
Otec Igor Fiala (1928–2021) a jeho bratr Jiří byli v roce 1944 jako „židovští míšenci“ internováni v koncentračním táboře. Po válce otec krátce vstoupil do KSČ, po roce 1956 však z ní vystoupil a rodina nesla kádrové důsledky. Matka Zdenka Fialová pracovala jako úřednice.
Z otcovy strany byla babička Františka Fialová židovského původu; část širší rodiny byla za války deportována do nacistických koncentračních táborů. Dědeček František Fiala byl za první republiky seniorní úředník (vrchní/státní rada) na Moravě.
Poznámka k časté dezinformaci
Opakovaně se šíří nepravdivé tvrzení, že je premiérův „bratranec“ Tomáš Fiala (investor působící na Ukrajině). Není to pravda – oficiálně bylo potvrzeno, že Petr a Tomáš Fialovi nejsou příbuzní a osobně se neznají.
Další drobnosti z veřejných zdrojů
Rodina a práce Petra Fialy jsou úzce spjaty s Brnem (rodné město, dlouhá akademická kariéra na MU; „sídlo“ v infoboxu je Brno).