O ministro Ciro Nogueira é filho da senadora Eliane Nogueira. Ele é herdeiro de uma família com larga tradição política no Piauí: seu avô paterno, Manuel Nogueira Lima, foi prefeito de Pedro II nomeado logo após a Revolução de 1930 e seu pai foi eleito deputado federal por duas legislaturas, além de outros familiares que ingressaram na política. Seu tio Etevaldo Nogueira foi eleito deputado federal pelo estado do Ceará em 1986 e 1990.
Foi marido da deputada federal Iracema Portela e é pai de duas filhas. É também sobrinho dos políticos piauienses Joaquim Nogueira Lima (que foi prefeito da cidade de Pedro II), Manuel Nogueira Lima Filho e Aquiles Nogueira Lima.