陈晓旭有过两段婚姻，她的第一任丈夫是演员毕彦君，第二任丈夫是郝彤。

陈晓旭和毕彦君自少年时就相识。1987年，陈晓旭在拍摄完《红楼梦》不久后，便与毕彦君结婚了，之后由于两人性格不合而离婚。1991年，陈晓旭与郝彤因拍摄电视剧《黑葡萄》而相识、相恋，最终俩人成为了夫妻。