Валдис Пельш родился и провел детство в Риге. Его отец, латыш Эйженис Пельш, был журналистом. Мать Валдиса Элла — коренная москвичка с еврейскими корнями, работала инженером. Родители познакомились во время строительства Плявиньской ГЭС. Элла приехала в составе проектной группы из Москвы, а Эйженис освещал строительство как журналист. В 1983 году Валдис Пельш окончил в Риге спецшколу с углубленным изучением французского языка и в том же году поступил на философский факультет МГУ в Москве.
Старшая дочь телеведущего от первого брака с юристом Ольгой родилась в 1992 году. Эйжена получила психологическое образование и работает за границей. У Валдиса и его старшей дочери всегда были близкие отношения. Пельш серьезно увлекается дайвингом и парашютным спортом, и Эйжена прославилась как самый молодой дайвер. Она совершила погружение у берегов Антарктиды в возрасте 14,5 года, за что была занесена в Книгу рекордов Гиннесса.
«Всех своих детей, независимо от пола, я либо уже научил, либо научу нырять с аквалангом. И всем детям, независимо от пола, я запрещу прыгать с парашютом. На глубине всегда есть вариант аварийного всплытия, а в парашютном спорте остановить прыжок невозможно. Поэтому своим детям я не позволю заниматься этим, хватит одного идиота в семье», — говорил Валдис.
Он также отмечал характер Эйжены, которая уехала после окончания школы учиться за рубеж: «Чтобы в семнадцать лет уехать жить в чужую страну, нужен твердый характер. Я в шестнадцать отправился в Москву поступать в институт, но у меня здесь жили родственники по материнской линии. А у дочери в Англии нет ни родных, ни друзей». В 2002-м на свет появилась вторая дочь Пельша — Илва. Ее родила дизайнер одежды Светлана Акимова. Известно, что Илва окончила Высшую школу экономики, а также занимается бренд-дизайном.
После развода с Ольгой Валдис Пельш в 2006 году узаконил отношения со Светланой. В 2009 году у супругов родился сын Эйнер, а в 2014-м — Ивар. Мальчики — еще школьники и увлекаются спортом. Жена же Пельша в 2010 году открыла агентство по подбору личного персонала и занялась разработкой одежды для домашней прислуги. Телеведущий отмечал, что семья для него очень важна. «Жизнь — это не только работа. Например, своих детей я считаю гораздо большим своим достижением, чем ведение какой-то программы на каком-то канале», — подчеркивал он.
