小渕優子氏の私生活におけるパートナーは、TBS時代の同期入社である瀬戸口克陽氏です。瀬戸口氏はTBSの看板ドラマを数多く手掛けてきた敏腕プロデューサーとして知られ、メディア業界でも高い知名度を誇ります。2人は2004年に結婚し、政治家とテレビマンという多忙な共働き家庭を築いてきました。
夫妻の間には2人の息子（長男・次男）が誕生しています。国会議員としての激務をこなしながら子育てに向き合ってきた経験は、小渕氏が少子化対策や子育て支援政策に取り組む際の実体験に基づく強い動機付けとなっています。公私ともに支え合う夫婦関係は永田町でも知られており、夫の理解とバックアップが政治活動の基盤となっています。
