Margaret Hamburg è figlia di David e Beatrix Hamburg, entrambi medici. Beatrix è stata la prima donna afroamericana a frequentare il Vassar College e ad essere ammessa alla facoltà di medicina di Yale; David, invece, di origini ebree è stato uno dei massimi ricercatori nel campo delle malattie mentali.La Hamburg è sposata con Peter Fitzhugh Brown, uno studioso di intelligenza artificiale.