شجریان نخستین بار با فرخنده گل افشان ازدواج کرد و صاحب 4 فرزند با نام های راحله، افسانه، مژگان و همایون شد. در سال 1373 شجریان با خانم کتایون خوانساری ازدواج کرد که حاصل این ازدواج، پسری به نام رایان است که در ونکوور کانادا متولد شده است.
درگذشت خسرو آواز ایران برای همه ایرانیان دردناک بود و این ضایعه بزرگ فرهنگی به راحتی قابل جبران نیست. تصویری از همسر اول استاد شجریان بر سر تابوت او در حال گریان منتشر شده است:
