Đặng Văn Thuỵ chỉ có một người vợ là bà Cao Thị Bích và 11 người con: 7 trai, 4 gái. Một điều trớ trêu là ông tuy bất hợp tác với Pháp nhưng con cháu ông nhiều người theo con đường Tây học và thành đạt, trở thành tri phủ, tri huyện, bác sĩ của Nam triều và chính quyền Pháp. Gia đình ông trở thành đại gia tộc quan lại giàu có, quyền quý ở đất Nho Lâm..

Con trai ông là Phó bảng Đặng Văn Hướng (khoa Kỷ Mùi-1919), Thị lang Bộ Công, Tham tri Bộ Hình triều đình nhà Nguyễn, Tuần vũ tỉnh Hà Tĩnh, Tổng đốc Nghệ An thuộc chính phủ Trần Trọng Kim. Sau năm 1945, từng là Quốc vụ khanh đặc trách công tác ở 3 tỉnh Thanh- Nghệ - Tĩnh trong Chính phủ Hồ Chí Minh. Cháu nội ông là Đặng Văn Việt, nguyên Trung đoàn trưởng đầu tiên của trung đoàn 174 (1 trong 2 trung đoàn chủ lực đầu tiên của Quân đội Nhân dân Việt Nam do Chu Huy Mân làm Chính ủy). Với chiến công trong chiến dịch biên giới 1950, Đặng Văn Việt được mệnh danh là "Con hùm xám đường số 4".

Một người con trai khác của ông là Phó bảng Đặng Văn Oánh (khoa Kỷ Mùi-1919), làm Giáo thụ An Nhân.