Гильом V был женат три раза. В первом браке, с Агнес де Жеводан, вдовой [[Адальберт I (граф де ла Марш)|АлдальбертаАдальберта I]], графа де ла Марш, у него родился сын, будущий герцог Аквитании [[Гильом VI (герцог Аквитании)|Гильом VI]] . Во втором браке, с Приской Гасконской, дочерью [[герцог Гаскони|герцога Гаскони]] [[Санчо VI Гильом (герцог Гаскони)|Санчо VI Гильома]], у Гильома V родились сыновья [[Эд (герцог Аквитании)|Эд]], герцог Аквитании и граф Пуату, герцог Гаскони, и Теобальд, а также дочь Аделаида. В третий раз герцог был женат на Агнесе Бургундской, дочери [[герцог Бургундии|герцога Бургундии]] [[Отто Гильом (граф Бургундии)|Отто Гильома]]. У Гильома и Агнесы родились сыновья [[Гильом VII (герцог Аквитании)|Гильом VII]] и [[Гильом VIII (герцог Аквитании)|Гильом VIII]] (оба — герцоги Аквитанские и графы Пуату), а также дочь [[Агнеса де Пуатье|Агнеса]], супруга императора Священной Римской империи [[Генрих III (император Священной Римской империи)|Генриха III]].
