그의 집안은 소론의 종장인 윤증의 백부인 윤문거[2]의 직계 후손으로 윤문거, 윤선거 형제가 한국 성리학의 종조이자 문묘 배향 18현중 일인인 성혼의 외손자이기도 한 명문가다. 또한 송시열의 후손이기도 한데, 그의 10대조 윤단[3]이 송시열의 차녀와 결혼하여 9대조를 낳았기 때문이다. 시조인 34대조 윤신달부터 윤석열 본인까지의 가계가 명확한데 흥미로운 부분은 조상 중에 한상질과 이괄이 있다는 것이다. 한상질의 손자인 한명회는 방계 조상이 된다.