Di padre [[Serbia|serbo]] e madre austriaca, Arnautović è nato nel distretto viennese di [[Floridsdorf]].<ref name=nextgen/><ref name=piccoloibra/> {{sf|La sua famiglia è una delle tante che hanno subito il processo di [[Assimilazione culturale]], cambiando cognome da Arnauti a Arnautovic, imposta dallo stato serbo a tante famiglie.}} Ha un fratello di nome Danijel, che è anche il suo agente,<ref name=repub/> ed è sposato con Sarah, dalla quale ha avuto una figlia, Emilia, nata il 16 luglio 2012.<ref>{{Cita web|url=http://www.werder.de/en/aktuell/news/40108.php|editore=werder.de|accesso=4 gennaio 2013|titolo=Arnautovic a first-time papa|lingua=en|urlmorto=sì|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20121003101540/http://www.werder.de/en/aktuell/news/40108.php|dataarchivio=3 ottobre 2012}}</ref>