私生活における田中裕二の人間的深みを語る上で欠かせないのが、家族との関係性です。現在の穏やかな家庭を築く前には、苦い別れも経験しています。
田中は2000年に一般女性と結婚しましたが、2009年に離婚を発表。当時の会見では「生活のすれ違いや価値観の違い」が語られましたが、後に前妻の妊娠・出産を巡る報道が浮上した際も、田中は相手を一切責めることなく大人の対応を貫き、業界内外からその器の大きさを称賛されました。
その後、2015年10月にタレントの山口もえと再婚。二人の馴れ初めは、2012年末のバラエティ特番での共演をきっかけに、田中が山口と子どもたちを食事に誘うようになったことでした。田中は焦ることなく、山口の連れ子（当時小学生だった長女・長男）の気持ちを最優先に考え、何年もかけて「パパ」としての信頼関係を構築していきました。
2017年には二人の間に次女が誕生し、現在は3人の子供（1男2女）の父親として育児に奮闘しています。山口もえの公式SNSやインタビューでは、田中が毎日のようにゴミ出しや子どもの送り迎えを担当し、思春期を迎えた子どもたちとも良好なコミュニケーションを維持している様子が明かされています。
