Hanyu sinh ra và lớn lên tại thành phố Sendai, tỉnh Miyagi, Nhật Bản. Anh có một người chị tên là Saya hơn 4 tuổi. Bố mẹ anh đặt tên Yuzuru (結弦 - Kết Huyền) mang ý nghĩa "dây cung được kéo căng", tượng trưng cho sự tự tin, sức mạnh và lòng ngay thẳng. Bố mẹ anh muốn anh có một cuộc sống chính trực, đường hoàng và mạnh mẽ, không cúi đầu trước khó khăn.

Anh bị hen suyễn bẩm sinh và phải uống thuốc hằng ngày. Ngoài trượt băng ra, anh rất yêu thích môn bóng chày và từng có ý định bỏ trượt băng để tập bóng chày.

Anh từng theo học Trường trung học thể thao Tohoku, nơi sản sinh ra các vận động trượt băng nổi tiếng của Nhật Bản như Honda Takeshi và Arakawa Shizuka. Hanyu có khả năng tập trung rất tốt, hồi còn đi học anh là học sinh giỏi toàn diện. Hiện tại anh là sinh viên chương trình đào tạo trực tuyến của Đại học Waseda, chuyên ngành Human Informatics and Cognitive Sciences (tạm dịch: Nhân học & Khoa học nhận thức).

Căn nhà của gia đình anh bị hư hỏng sau đại thảm họa động đất và sóng thần Tōhoku 2011. Sau khi anh trở nên quá nổi tiếng và bị báo giới làm phiền, gia đình anh đã phải di chuyển đến một nơi khác kín đáo hơn.

Hanyu rất thích chú gấu Winnie the Pooh và thường được nhận những món quà liên quan đến Pooh từ người hâm mộ khi kết thúc phần thi của mình, đến mức "Cơn mưa gấu Pooh" trút xuống sân băng đã trở thành khung cảnh quen thuộc đối với khán trả theo dõi trượt băng nghệ thuật.

Hanyu không có bất kỳ tài khoản mạng xã hội nào vì muốn nghe theo lời khuyên của huấn luyện viên rằng nên tránh xa mạng xã hội để không bị ảnh hưởng đến tâm lý.