Baydemir'in eşi İHD Genel Başkan Yardımcısı Avukat Reyhan Yalçındağ gece saat 00.45'de Diyarbakır Doğum Hastanesi'nde sezaryenle bir erkek çocuğu dünyaya getirdi. Baydemir'in "saygın kişi" anlamına gelen Mir ile "bilge alim" anlamına gelen Zanyar isimlerinin verlimesi düşünülen oğlunun ve annesinin durumunun iyi olduğu bildirildi.
Baydemir ile Yalçındağ, 6 Ağustos 2005'te evlenmişlerdi.