黄磊目前有三个孩子,两个女儿,一个儿子。
1995年,黄磊在读研究生期间,担任助教,与新生孙莉一见钟情。2004年3月8日,与孙莉结束九年辩斗爱情长跑登记结婚。
2006年2月6日,女儿出生,小名黄多模灶宴多,大名黄忆慈。2014年在电视剧《我爱男闺蜜》的发布会上,黄磊自曝二女儿已经出生,而且爱妻孙莉已经出月子了 。
2015年9月28日,黄磊 和孙莉在北京举办了“相爱20周年”的婚宴派对,二人身穿礼服,带着多多和二胎女儿一起拍摄全家福。
2017年5月27日,与黄旦银磊有过多次合作的导演汪俊在微博写道:“今天早上8点55分干儿子隆重降生!7斤7两!健壮如磊,帅气如我!恭喜黄磊同学!”