Đăng Dương lập gia đình với Kim Xuyến, một ca sĩ hát nhạc nhẹ của đoàn Quân khu 2, sau rời đoàn về công tác tại Đài Tiếng nói Việt Nam. Việc rời bỏ nghề hát cũng như môi trường quân đội của đoàn quân khu 2 được đánh giá là một sự hy sinh rất lớn của Kim Xuyến dành cho Đăng Dương. Kim Xuyến cũng giúp đỡ chồng mình rất nhiều trong nghiệp ca hát và trở thành hậu phương lớn cho Đăng Dương. Về phía mình, Đăng Dương rất trân trọng sự hy sinh của vợ và anh cũng được xem là một người chồng rất "chiều" vợ cũng như "biết chiều vợ một cách chân tình". Anh hiện đang có hai con (1 trai 1 gái).