Życie prywatne Czterokrotnie żonaty. W 1983 ożenił się w Niemczech z emigrantką ze Śląska Iloną Solorz. Z tego małżeństwa (rozwód w 1991) ma syna Tobiasa. W latach 1992–2014 jego żoną była Małgorzata Żak, z którą ma dwoje dzieci: Piotra i AleksandręZygmunt Solorz-Żak się rozwodzi.. Z trzecią żoną, Małgorzatą Nawrocką, rozwiódł się w 2022. Od marca 2024 żonaty z Justyną Kulką.

Nosił nazwisko rodowe Zygmunt Józef Krok. Nazwisko Solorz przyjął po zawarciu małżeństwa z Iloną Solorz, natomiast drugi człon nazwisko Żak przyjął po rozwodzie z pierwszą żoną i poślubieniu w 1992 Małgorzaty Żak. Wcześniej znany był także jako Piotr Krok i Piotr Podgórski. Na fałszywe nazwisko Piotr Podgórski otrzymał dokumenty tożsamości w Niemczech Zachodnich.

Podejrzenia o związki ze służbami PRL W oświadczeniu przesłanym 16 listopada 2006 do Polskiej Agencji Prasowej Solorz przyznał, że w 1983 podpisał zobowiązanie do współpracy z Departamentem I MSW;