1、兒子是晉景帝司馬師，爲張皇后生，司馬師爲司馬懿長子，個人能力較爲出色，歷史上也多有記載，曾經跟隨父親誅殺曹爽。其父死後，自己獨攬朝政大權。後來魏帝曹芳想要殺死他，事情敗露，司馬師立刻殺死參與者，並且迫郭太后廢掉魏帝，命曹髦爲帝。第二年，司馬師死於戰亂途中。後來追尊爲景皇帝，廟號世宗。
2、次子是司馬昭，他也是西晉皇帝司馬炎的父親，可以說是司馬懿後代中最爲著名，人們所最爲熟悉的了。有諺語說：“司馬昭之心，路人皆知”也是司馬昭被我們所熟知，被歷史所銘記的一個標記。司馬昭多有戰功，但也繼承了其兄的位置，把持朝政，後立曹奐爲帝。在景元四年，分三路伐蜀並滅之。司馬昭去世時年僅五十四歲。在他去世幾個月後，司馬炎稱帝，追尊司馬昭爲文帝，廟號太祖。
3、女兒是南陽公主，張春華所生。 高陸公主，司馬懿次女，嫁杜預。
4、孫子是晉武帝司馬炎，司馬昭之子。
