张嘉译的前妻杜珺，曾经也是演员，两人共同出演过《澳门儿女》，《帕米尔医生》。张嘉译不愿意多谈关于前妻的话题，只是说当时因为年轻不成熟，两人结婚后不久就离了。
现任妻子是女演员王海燕(1969年5月11日)，两人在2004年拍摄《国家使命》时互有好感，2008年牵手踏入各自的第二次婚姻。2010年底女儿张译心出生。

电视剧《结婚的秘密》(, otls)，张嘉译、王海燕、吴秀波主演。
刑侦剧《营盘镇警事》(集)，张嘉译、丁海峰、王海燕主演。
电视剧《后海不是海》，张嘉译、倪大红、王海燕、左小青、张晞临、尤勇主演。

反特悬疑剧《誓言无声》(20集)，备份《誓言无声》(20集)
电视剧《誓言永恒》，高明、李强、江珊、王海燕、赵峥主演。

电视剧《天下粮仓》，
电视剧《我是业主》，张嘉译、王海燕主演。
电视剧《家风》，王馥荔、王庆祥、王海燕、何晴主演。
电视剧《女法医》(20集)，