Vào năm 2005, Đăng Khôi và hot girl Thủy Anh bắt đầu mối quan hệ yêu đương. Đến năm 2009, cả hai quyết định gắn bó lâu dài và tổ chức đám cưới vào năm 2013. Trước khi kết hôn, họ đã cùng nhau trải qua nhiều năm tháng gắn bó. Sau lễ cưới, Thủy Anh không tiếp tục theo đuổi nghề diễn viên hay người mẫu, mà chuyển sang quản lý công việc cho chồng và mở công ty giải trí. Hiện tại, cặp đôi đã có ba con trai đáng yêu: Đăng Khang, Đăng Anh và Anh Tài.
Thủy Anh chia sẻ rằng trong cuộc sống hôn nhân, đôi khi vợ chồng cô có những khác biệt về quan điểm, nhưng chính sự cảm thông, lắng nghe và chia sẻ đã giúp họ giữ được ngọn lửa yêu thương. Đăng Khôi cũng cho biết gia đình chính là động lực lớn giúp anh vượt qua những thử thách trong cuộc sống. Mỗi khi trở về nhà và thấy vợ con hạnh phúc, tươi cười, đó là niềm hạnh phúc vô giá đối với anh.
Mặc dù có điều kiện tài chính tốt, vợ chồng Đăng Khôi lại quyết định cho con theo học trường công lập, thay vì trường quốc tế như nhiều gia đình sao Việt. Con trai đầu lòng của họ, Đăng Khang, từng học tại trường tiểu học Võ Thị Sáu ở TP.HCM. Học phí của trường này chỉ khoảng hơn 1 triệu đồng mỗi tháng, trong khi học thêm tiếng Anh có mức phí khoảng 6 triệu đồng.

Ca sĩ Đăng Khôi và vợ Thủy Anh có hôn nhân hạnh phúc sau khi kết hôn vào năm 2009

Cặp đôi hiện có 3 nhóc tỳ đáng yêu là Đăng Khang, Đăng Anh và Anh Tài
Đăng Khôi từng chia sẻ quan điểm của mình về việc chọn trường cho con: "Việc cho con học ở trường quốc tế hay trường công không liên quan đến vấn đề giàu nghèo, mà chủ yếu xuất phát từ quan điểm và mong muốn của cha mẹ, gia đình. Có những gia đình mặc dù điều kiện kinh tế không dư dả nhưng họ vẫn cố gắng tạo điều kiện tốt nhất cho con cái học hành. Còn gia đình Khôi, tôi mong muốn con mình được học trong một môi trường giản dị, hòa đồng. Các bạn học và ăn uống thế nào, con tôi cũng sẽ học theo như vậy.
Con phải học giỏi tiếng Việt, tiếp thu được tinh thần dân tộc, biết lễ phép, kính trọng người lớn, sống bao dung và hòa đồng. Con sẽ hiểu sâu sắc hơn về đất nước và con người Việt Nam qua từng bài học, từng câu chữ trên lớp, và nhìn vào cuộc sống của những người bạn xung quanh. Con sẽ được rèn luyện trong môi trường đầy thử thách để tự khám phá và vượt qua giới hạn của bản thân, mỗi ngày trở nên hoàn thiện hơn. Gia đình tôi rất trân trọng các giá trị truyền thống và tự hào về nền văn hóa Việt Nam. Tôi đã luôn cảm thấy hạnh phúc vì được lớn lên với những giá trị đó.
Quan trọng là tạo cho con một môi trường học tập mà bé thực sự yêu thích và hứng thú, chứ không phải là môi trường chỉ dựa trên yếu tố tiền bạc. Mong ước của tôi là trang bị cho con những hành trang vững chắc, để sau này các con có thể tự do lựa chọn con đường của mình, miễn sao con cảm thấy hạnh phúc và có thể đóng góp giá trị cho những người xung quanh, cho xã hội và cho sự phát triển của đất nước Việt Nam, như những gì cha mẹ tôi và tôi đang làm."

Khác hẳn với quan điểm của nhiều sao Việt khác, Đăng Khôi cho con trai học trường công lập
Vào tháng 5/2023, vợ chồng Đăng Khôi và Thủy Anh đã vui mừng chia sẻ khoảnh khắc đặc biệt khi tham dự lễ tốt nghiệp tiểu học của con trai. Sau 5 năm học tập tại một trường công lập tại TP.HCM, bé Đăng Khang đã đạt được kết quả học tập xuất sắc. Bên cạnh đó, cậu bé còn giành giải nhì trong cuộc thi lắp ráp và điều khiển robot cấp quận. Những thành tích này đã khiến Đăng Khang nhận được sự khen ngợi và tuyên dương từ toàn trường trong buổi lễ bế giảng.
Không chỉ dừng lại ở đó, Đăng Khang còn đạt chứng chỉ ngoại ngữ vượt cấp và đủ điều kiện để vào ngôi trường cấp 2 mà cậu luôn ao ước. Vợ chồng Đăng Khôi và Thủy Anh không giấu nổi niềm hạnh phúc và tự hào về thành tích của con trai. Trong suốt quá trình học tập, cặp đôi luôn sát cánh bên Đăng Khang, hỗ trợ và động viên con. Được biết, mỗi khi đến kỳ thi, Thủy Anh luôn cùng con chia thời gian học hợp lý, bắt đầu ôn tập từ sớm.

Con trai Đăng Khôi từng giành nhiều thành tích cao như giải nhì phần thi lắp ráp và điều khiển robot cấp quận, nhận chứng chỉ ngoại ngữ vượt cấp


Sau khi gia đình chào đón thêm thành viên mới, 2 con trai đầu của cặp đôi đã biết trông em giúp đỡ mẹ Thủy Anh
Ngoài sự nghiệp nghệ thuật, Đăng Khôi và Thủy Anh còn nổi bật là những ông chủ bất động sản quyền lực trong làng giải trí Việt. Cặp đôi này từng khoe với công chúng những mảnh đất giá trị nằm ở các vị trí đắc địa tại các thành phố lớn. Không chỉ sở hữu bất động sản trong nước, cặp vợ chồng nghệ sĩ còn đầu tư vào các ngôi nhà tại châu Âu, phục vụ cho nhu cầu nghỉ dưỡng và công tác.
Hiện tại, Đăng Khôi và Thủy Anh đang sinh sống trong một căn biệt thự có giá trị lên đến 2 triệu USD (khoảng 49 tỷ đồng). Họ đã chuyển vào đây sinh sống từ năm 2019. Căn nhà tọa lạc tại quận 7, TP.HCM, một trong những khu vực có nhiều biệt thự sang trọng và được coi là quận giàu có nhất thành phố.

Đăng Khôi và Thủy Anh hiện đang sinh sống trong căn biệt thự 2 triệu đô USD ở thành phố Hồ Chí Minh


Đây là nơi được mệnh danh là khu nhà giàu, có hàng loạt biệt thự đắt đỏ

Cả hai sở hữu nhiều bất động sản giá trị không chỉ ở Việt Nam mà còn ở nước ngoài
Đăng Khôi là một trong những giọng ca nổi bật của thập niên 2000, với những bản hit gắn liền với tên tuổi anh như "Chỉ là giấc mơ", "Thiên đường vắng em", "Tình đầu không nguôi", "Chiếc lá tình yêu"... Ngoài tài năng âm nhạc, anh còn thu hút đông đảo người hâm mộ nữ nhờ vào vẻ ngoài điển trai, giống như các ngôi sao Hàn Quốc. Có một thời gian, Đăng Khôi tạm ngừng sự nghiệp để chăm sóc gia đình và hỗ trợ mẹ ruột cũng như mẹ vợ vượt qua căn bệnh ung thư. Thỉnh thoảng, anh cùng vợ tham gia một vài sự kiện để thể hiện sự ủng hộ đối với các đồng nghiệp. Mới đây, anh gây sự chú ý khi trở lại màn ảnh nhỏ, tham gia cuộc thi "Anh trai vượt ngàn chông gai".

Sau nhiều năm ngưng hát, anh gây bất ngờ khi tham gia chương trình Anh trai vượt ngàn chông gai