私生活では、2011年に元タレントの内田しずかさんと結婚。二人は下積み時代の19歳の頃から実に19年間もの交際期間を経てゴールインしたという、芸能界でも屈指の純愛エピソードで知られています。児嶋の長い下積み時代や売れない時期を献身的に支え続けた妻への感謝を、児嶋自身も折に触れて公言しています。
夫妻の間に子供はいませんが、愛犬であるマルプーの「ネネちゃん」を我が子のように溺愛しており、YouTubeやSNSでも仲睦まじい様子が度々話題になります。都内の一等地（目黒区周辺の閑静な住宅街）に構えたとされる自宅は、プライベートを守りながら愛犬とゆったり過ごせる落ち着いた空間となっており、堅実で温かな家庭環境が仕事の好調を支える土台となっています。
