Fue el 3 de agosto de 2001 cuando Itatí Cantoral debutó como mamá. Nacieron los gemelos José Eduardo y Roberto Miguel, fruto de su matrimonio con el actor Eduardo Santamarina, quienes ahora tienen 21 años y se han convertido en apuestos jóvenes muy parecidos a su papá.
Para el 9 de octubre de 2008, vía cesárea y en un hospital de la Ciudad de México, la actriz dio a luz a un nuevo integrante de su familia. Se trataba de María Itatí, producto de su relación sentimental con el colombiano Carlos Alberto Cruz.