Chị gái của Thibaut, Valérie, là một cầu thủ bóng chuyền[5] chơi ở vị trí libero [6] và đại diện cho tuyển quốc gia Bỉ trên đấu trường quốc tế. Bố mẹ anh cũng từng là cầu thủ bóng chuyền. Hồi còn nhỏ Courtois cũng có chơi, tuy nhiên tới năm 12 tuổi anh quyết định tập trung hoàn toàn vào bóng đá.

Bạn gái hiện tại của Courtois là Marta Dominguez, một nữ sinh 22 tuổi người Tây Ban Nha. Hai người gặp nhau tại một hộp đêm nơi Marta làm phục vụ. Cô hoàn toàn kín tiếng trước công chúng, không sử dụng Instagram hay Twitter và Facebook được để ở chế độ riêng tư, chưa từng trả lời một câu hỏi phỏng vấn nào về mối quan hệ tình cảm của hai người. Chỉ sau trận đấu giữa Atlético Madrid và Barca, sau khi tiếng còi kết thúc trận đấu vang lên với tỉ số 1-1, Courtois chạy tới hôn Marta - lúc đó chỉ là một cô gái hoàn toàn vô danh - thì giới truyền thông mới biết tới mối quan hệ của hai người.