Полное имя — Уолтер Брюс Уиллис (Walter Bruce Willis). Является левшой, заикался в детстве. Брюс Уиллис — лютеранин. Неплохо говорит по-немецки. Его мама Марлен Кассель, немка по происхождению, отец — Дэвид Уиллис, американский солдат. Уиллис старший из четырех детей: у него есть сестра Флоренция и два брата Давид и Роберт. В 1993 году участвовал в рекламной кампании Subaru, в благодарность за это его именем была названа одна из моделей — Subaru Touring Bruce. В 17 лет Уиллис сломал правое плечо. Врачам пришлось удалить часть мышечной ткани, чтобы кости срослись правильно. Теперь у Брюса на этом месте имеется шрам. После окончания школы работал на химическом заводе Du Pont. В 2013 году удостоился звания командора французского ордена Искусств и литературы. 30 марта 2022 года семья Уиллиса сообщила, что у актера развилась выраженная афазия — нарушение речи, в связи с чем он завершает актёрскую карьеру. В 2023 году выяснилось, что у Брюса лобно-височная деменция. В 2021 году Брюс Уиллис получил «Золотую Малину» за худшую актёрскую работу. Когда выяснилось, что актер болен, организаторы решили отозвать награду.