Первый раз актер женился в 20-летнем возрасте. Его супругой стала Наталья Варлей. Девушка была на год младше мужа. У нее после выхода «Кавказской пленницы», была огромная армия поклонников среди актеров, инженеров, рабочих. Леонид Филатов как ни старался, не мог покорить сердце красавицы. Но Варлей согласилась стать женой скромного Бурляева.
После брака молодожены начали ссориться. Как выяснилось, они оба не были приспособлены к быту. Этот союз оказался недолгим, и супруги развелись.
После расставания с женой, Бурляев ухаживал за Ириной Печерниковой, а его бывшая жена влюбилась в Бориса Галкина.
Второй раз Бурляев создал семью с Натальей Бондарчук. Девушка дружила с первой женой Николая. В этом браке на свет появились дочь Мария и сын Иван. Мария решила стать актрисой. Она закончила ГИТИС, и стала работать актрисой в Театре Маяковского.
В третий раз Николай создал семью с Ингой Шатовой, известной актрисой. Супруга подарила мужу сына Георгия и дочь Дашу. Дочка родилась, когда Николай отметил свое 50-летие. Мужчина признавался, что судьба ему подарила встречу с прекрасными женщинами, которые подарили ему детей.
Инга помогает мужу в его общественной деятельности. Бурляев продвигает кинофорум «Золотой витязь», встречается с поклонниками, играет на театральной сцене.