プライベートにおける香椎由宇の歩みも、多くの共感と尊敬を集めています。2007年12月、俳優のオダギリジョーとの婚約を発表し、2008年2月16日に入籍しました。2人の出会いは2006年公開の映画『パビリオン山椒魚』での共演でした。互いの誕生日が「2月16日」と全く同じ日であるという運命的な一致も当時大きな話題を呼びました。
結婚後、香椎は家庭を優先しながら長男（2011年生）、次男（2014年生）、三男（2016年生）に恵まれました。2015年4月、次男が絞扼性イレウスのため1歳で急逝するという筆舌に尽くしがたい悲痛な試練に見舞われましたが、夫婦で手を取り合い、深い悲しみを乗り越えて家族の絆を強固に育んできました。
2026年現在、長男は15歳（高校1年生）、三男は9〜10歳（小学4年生）へと健やかに成長しています。子育てが一段落した2022年以降、ドラマ『恋なんて、本気でやってどうするの?』で約8年半ぶりの連続ドラマ本格復帰を果たし、その後も洗練された演技と落ち着いた大人の美しさで視聴者を魅了し続けています。
