刘欢有一个幸福稳定的家庭。
妻子卢璐原本是湖南台主持人、晚会副导演。1987年，她负责邀请刘欢参加元旦晚会，两人相识，认识仅仅9天，刘欢就求婚，1988年登记结婚。婚后卢璐辞去湖南的工作，到北京，淡出台前，专心打理家庭，辅助刘欢，还写过《嫁给刘欢》一书；刘欢写过歌曲《璐璐》送给她，两人相伴近40年。
女儿刘一丝（也写作刘熠思）
1992年出生，独生女。毕业于纽约大学电影学院，职业是摄影记者，走影像创作路线，刻意避开娱乐圈，很低调。
刘欢解释名字来源：取自佛家“一丝不挂”，指放下执念的心境，不是世俗理解的意思。2007年，为陪女儿在美国读高中，刘欢暂时停下国内大量工作。2025年10月，刘一丝在重庆低调举办婚礼，新郎是圈外人，刘欢夫妇到场出席。
刘欢生于天津，父母都是中学教师，已经先后离世。他有一个弟弟叫刘啸，是北京电台主持人，也会写歌唱歌，兄弟俩关系不错。
整体来看，刘欢的家庭对外一直尽量保护低调，女儿也不想靠父亲名气，很少主动曝光。