Cassandra Estevez, die 2010 ihren langjährigen Lebensgefährten Casey Huffman geheiratet hatte, stammt aus der Beziehung des Schauspielers mit Paula Speert, die er bereits zu Schulzeiten kennengelernt hatte. Die Schwangerschaft seiner Tochter hatte Sheen im Januar in der US-Talkshow von David Letterman bekanntgegeben, am Mittwoch war laut tmz.com die Niederkunft.

Luna hat zwei Onkel, die gerade vier Jahre älter sind als sie selbst. Es sind Sheens Zwillingssöhne Bob und Max aus der geschiedenen Ehe mit Brooke Mueller. Sheen ist fünffacher Vater. Aus der Ehe mit der Schauspielerin Denise Richards stammen die beiden Mädchen Sam (9) und Lola (8).