Cha đẻ là Trung tướng Khuất Duy Tiến, nguyên Hiệu trưởng Trường Sĩ quan Lục quân 1 (1994-1997), nguyên Cục trưởng Cục Quân lực Bộ Tổng tham mưu (1989-1994), nguyên Tư lệnh Quân đoàn 3 (1982-1989).

Mẹ đẻ: Vũ Thị Hồng Vân

Em gái: Khuất Thu Hồng (sinh năm 1960), Tiến sĩ tâm lý học, Viện trưởng Viện Nghiên cứu Phát triển Xã hội [4]

Em gái: Khuất Thị Hải Oanh (sinh năm 1970), Thạc sĩ - Bác sĩ, Giám đốc trung tâm Hỗ trợ Sáng kiến Phát triển Cộng đồng[5]

Em trai: Khuất Việt Hùng (sinh 1974), Tiến sĩ, Phó Chủ tịch chuyên trách Ủy ban An toàn giao thông Quốc gia (2014 - nay)