Otac mu je bio A. Bartlett Giamatti, profesor, komesar MLB i predsjednik Univerziteta Yale; majka Tony Marilyn Smith je bila učiteljica i bivša glumica. I sam Giamatti je pohađao Yale gdje se učlanio u tajno društvo Skull & Bones i diplomirao dramu.
Godine 1997. se oženio za Elizabeth Cohen. Godine 2001. je s njome dobio sina po imenu Samuel Paul, koga je pristao odgajati u jevrejskoj vjeri njegove majke, iako se sam izjašnjava kao ateist.