Ca sĩ Đăng Khôi kết hôn cùng bà xã Thủy Anh vào năm 2013. Cặp cha mẹ có 3 con trai là Nguyễn Đăng Khang (tên ở nhà là Ken, sinh năm 2012), Nguyễn Đăng Anh (sinh năm 2015) và con trai út Kai - Nguyễn Đăng Anh Tài (sinh năm 2024).
Là một trong những gia đình nghệ sĩ có cuộc sống đủ đầy, cặp đôi này nhiều lần gây chú ý khi lựa chọn cho các con theo học trường công lập thay vì trường quốc tế như không ít gia đình có điều kiện kinh tế. Quan điểm giáo dục của cặp đôi tiếp tục nhận được sự quan tâm khi Thủy Anh mới đây chia sẻ thẳng thắn về lý do đưa ra quyết định này.
