他的第一任妻子是佟丽娅，不过现已离婚。

2014年1月16日，陈思诚和佟丽娅在大溪地完婚，百位明星助阵陈思成佟丽娅婚礼。1月25日，陈思诚、佟丽娅的中式婚礼在《快乐大本营》正式曝光。继两年前在快本公布恋情后，陈思诚和佟丽娅携“爱情结晶”电影《北爱》再次亮相快本。