Aus Milbergs erster Ehe stammt ein Sohn (* 1990).[4] Milberg lebt seit 1992[5] mit der Kunsthistorikerin, Designerin und Malerin[6]Judith Milberg (* 1962),[7] der Tochter des ArchäometrikersDietrich Klemm und der Ägyptologin Rosemarie Klemm, zusammen.[8] Sie haben Ende 2004 geheiratet[7] und einen gemeinsamen Sohn, mit dem Axel Milberg 2022 einen Tatort gedreht hat.[5] Judith Milberg brachte zwei Kinder mit in die neue Ehe. Er lebt mit seiner Familie in München.[9] Axel und Judith Milberg sind Unterstützer und Botschafter des südafrikanischen Kinderhilfsprojekts Umckaloabo-Stiftung.[10]
Neben seinem Theaterengagement spielt Milberg seit Anfang der 1980er Jahre regelmäßig in Film und Fernsehen. Sein Filmdebüt gab er als Bankangestellter in dem Kinospielfilm Neonstadt. Ab Ende der 1980er Jahre war er in verschiedenen Fernsehserien und -reihen wie Derrick, Die glückliche Familie, Café Meineid von Franz Xaver Bogner und Ein Fall für zwei. In der ZDF-Fernsehserie Immenhof übernahm er eine feste Serienrolle als Peter Graf von Bantz.
2002 verkörperte Milberg erstmals den eigensinnigen Hauptkommissar Klaus Borowski in der Folge PSI, einer Neuauflage der Krimiserie Stahlnetz, angesiedelt in Hannover. 2003, nach Einstellung von Stahlnetz, wurde Borowski nach Kiel und in den Tatort versetzt. Milberg ermittelt seither als Fernseh-Kommissar zwei Mal im Jahr in seiner Heimatstadt. Unterstützt wurde er dabei in den ersten sechs Folgen von Mehdi Moinzadeh als seinem Assistenten. Von 2010 bis 2017 war Sibel Kekilli als Polizeikommissaranwärterin Sarah Brandt an seiner Seite. Der schwedische Bestseller-Autor Henning Mankell schrieb die Vorlagen zu den Folgen Borowski und der vierte Mann, ausgestrahlt am 26. September 2010 in der ARD, und Borowski und der coole Hund, ausgestrahlt am 6. November 2011. In früheren Jahren war Milberg als Dr. Reinhart in Tatort, Folge 398, sowie in zwei weiteren Tatort-Folgen mit einer Gastrolle vertreten. 2025 wird Milberg als Kommissar Borowski aus dem Kieler Tatort aussteigen.[12]
Von 2007 bis 2009 spielte Milberg im ZDF in 14 Folgen die Titelfigur der Serie Doktor Martin, einen verschrobenen Arzt mit einer Blutphobie, den es aus Berlin in die Provinz nach Ostfriesland verschlagen hat. Für diese Rolle wurde Milberg als bester Schauspieler in der Kategorie „Serien und Reihen“ mit dem Bayerischen Fernsehpreis ausgezeichnet.[13]
Seit 2010 tritt Milberg gemeinsam mit seiner Frau in der Kultur-Reihe des Bayerischen RundfunksMit Milbergs im Museum auf.[14] Darin präsentiert Judith Milberg ihrem unvorbereiteten Ehemann ein bestimmtes Kunstwerk, analysiert es zunächst und eröffnet dann mit ihm einen Dialog, in dem er ihr spontan seine Assoziationen mitteilt.[15] Durch die Verwendung einer Steadycam-Kamera wird den Sendungen auch auf formaler Ebene Beweglichkeit verliehen.
Milberg nahm als Sprecher zahlreiche Hörspiele und Hörbücher auf, darunter mehrere Romane des schwedischen Bestsellerautors Henning Mankell. Für das Mankell-Hörbuch Der Chinese wurde Milberg 2008 mit dem Literaturpreis Corine in der Kategorie „Claudio Hörbuchpreis“ ausgezeichnet.[21] Seit 2017 spricht Milberg den Erzähler in der Hörspielserie Die drei ???. Für die am 29. März 2019 gesendete 1000. Folge der NDR-Comedy-Reihe Wir sind die Freeses übernahm Axel Milberg eine kurze Sprechrolle, in der er sich selbst spielte.
Romanautor
Am 2. Mai 2019 erschien sein erster Roman namens Düsternbrook. Milberg thematisiert darin seine Jugend im gleichnamigen Kieler Stadtteil Düsternbrook, in dem er die ersten zwanzig Jahre lebte.[22] Es handelt sich, darauf legt Milberg Wert, keineswegs um ein Buch über private Erinnerungen, vielmehr ein Buch über Erfahrungen, die symptomatisch sind für seine Generation und die über die 1960er und 1970er Jahre der Bundesrepublik erzählen.[23]