Vào ngày 5 tháng 5 năm 2015,[2] Thanh Thúy thông báo rằng cô sẽ kết hôn với nhạc sĩ Bảo Huy tại một trung tâm tiệc cưới tại Sài Gòn. Vợ sắp cưới cũng mang thai thì con trai đầu lòng của hai người ra đời vào ngày 11 tháng 11 năm 2015. Sau đó, mẹ Thanh Thúy sinh con thứ hai vào ngày 4 tháng 4 năm 2020.