Claudio Villa si sposò nel 1952 con Miranda Bonasea, attrice e doppiatrice cinematografica dalla quale ebbe il figlio Mauro Pica (1953). Il matrimonio si concluse nel 1962.
Negli anni sessanta Villa ebbe una relazione con la cantante romana Noemi Garofalo, dalla quale nacquero Claudio (1962) e Manuela (1966), riconosciuti figli naturali del cantante dalla Corte di Cassazione di Roma nel 2004. Cantante e attrice, Manuela Garofalo Pica, si esibisce con il nome d’arte Manuela Villa.
Claudio Villa, chi sono tutte le sue ex mogli
Il 18 Luglio 1975 il quarantanovenne Claudio Villa sposò in Campidoglio la diciassettenne Patrizia Baldi, dalla quale ebbe Andrea Celeste Pica (1980) e Aurora Pica (1981).
Pare che Claudio Villa abbia altri figli naturali, tra cui uno in Russia, nato, presumibilmente, nel 1960. Ed è di questo che si occupa il programma di Barbara d’Urso su Canale 5. Un altro sarebbe in Giappone e altri tre in Italia.
Claudio Villa nel corso della sua carriera ha registrato oltre tremila brani musicali, ha venduto circa cinquanta milioni di dischi e ha interpretato, come attore e cantante, numerosissimi musicarelli e molte trasmissioni televisive. Il suo primo 78 giri è un vintage del 1947.
Si è aggiudicato per ben quattro volte il Festival di Sanremo. Nel 1955 ha vinto con la canzone Buongiorno tristezza, cantata in coppia con Tullio Pane. In coppia con Nunzio Gallo ha vinto la kermesse del 1957 cantando Corde della mia chitarra. Risale al 1962 la terza vittoria sanremese: insieme a Domenico Modugno ha interpretato Addio…Addio. Ha vinto per la quarta volta nel 1967, cantando con Iva Zanicchi il brano Non pensare a me.
Claudio Villa morì prematuramente a Padova il 7 febbraio 1987. Colto da infarto nei primi giorni di Gennaio, fu prima ricoverato al Gemelli di Roma poi inviato a Padova per essere operato da una delle più quotate equipe mediche del tempo.