Trước khi đến với Chí Trung, Ngọc Huyền là tiểu thư con nhà khá giả ở Hà Nội. Họ kết hôn năm 1986, sau 7 năm yêu nhau. Trở thành vợ anh, chị chấp nhận cuộc sống thiếu thốn vật chất trong căn nhà tập thể chỉ vỏn vẹn 7 m2. "Tôi còn nhớ đêm động phòng, nhà có tổng cộng 16 người, chồng chất nhau ngồi ăn liên hoan mừng đám cưới", Ngọc Huyền từng chia sẻ.
Vợ chồng Chí Trung có với nhau hai người con một trai, một gái. Con gái tên Huyền Trang còn con trai tên Minh Trung.
Năm 2010, con gái đầu lòng của vợ chồng Chí Trung - Ngọc Huyền kết hôn với bạn trai sau 9 năm yêu nhau. Tuy nhiên, cuộc hôn nhân này kết thúc sau đó vài năm. Chuyện đổ vỡ của con gái từng khiến vợ chồng Chí Trung phiền lòng. Nam danh hài chia sẻ, Ngọc Huyền là người buồn nhất trong chuyện này vì con gái và con rể không hạnh phúc được như bố mẹ.
Năm 2016, Chí Trung - Ngọc Huyền kỷ niệm 38 năm bên nhau và 30 năm làm vợ chồng. Nam danh hài cho biết luôn trân trọng vợ và luôn cố gắng thành người chồng tốt, xứng đáng với tình yêu vợ dành cho mình.
Khi hôn nhân bước vào năm thứ 31, Chí Trung cho biết, vợ chồng anh vẫn rất mặn nồng. Nam danh hài cho rằng bí quyết giữ gìn hạnh phúc bền lâu của cả hai được xây dựng trên sự nhường nhịn và tình yêu. Nhờ vậy, họ có thể bỏ qua những tính xấu của nhau. Theo Chí Trung, Ngọc Huyền vốn là người hiếu thắng nhưng tình yêu nơi anh đã khiến chị biết mềm mỏng hơn.
Trong khi đó, Ngọc Huyền chia sẻ, Chí Trung có tính lẳng lơ. Đã yêu chị nhưng Chí Trung vẫn bẹo má cô này cô khác là chuyện thường tình. Chị cũng từng ghen tuông, giận dỗi, tức tưởi, tủi hờn, thậm chí có suy nghĩ tiêu cực nhưng chẳng biết làm sao khi đó là tật xấu cố hữu của chồng. Chị dặn lòng phải quen dần, mỗi ngày học cách chấp nhận và tập dửng dưng. Theo thời gian, tật xấu ấy của Chí Trung không còn khiến chị bận lòng nữa. "Một phần mình không thể giận chồng quá lâu là vì dù anh có 'lẳng lơ' ở đâu nhưng vợ con với anh luôn là số 1. Suốt hơn 30 năm qua, lúc nào mình cũng cảm nhận được một tình yêu rất lớn của anh ấy dành cho mình. Thế nên có bao nhiêu tủi hờn cũng theo gió mà bay", Ngọc Huyền nói.
Năm 2017, khi cùng lưu diễn Canada, Chí Trung bế bổng bà xã Ngọc Huyền để ghi lại khoảnh khắc hạnh phúc. Hai vợ chồng anh thường xuyên sát cánh bên nhau trong các chuyến công tác cả trong nước và nước ngoài.
Khi tham gia chương trình 'Là vợ phải thế', Chí Trung - Ngọc Huyền được nhiều người ngưỡng mộ vì hôn nhân bền chặt. Nam danh hài dí dỏm nói: 'Tôi lấy vợ như tù chung thân không một lần ân xá suốt 29 năm qua. Nát cả một đời giai rồi nên giờ không sợ gì nữa'. Anh cũng bảo rằng ở cơ quan mình là sếp của vợ nhưng khi về nhà, vợ là sếp của mình.
Tháng 3/2018, vợ chồng Chí Trung - Ngọc Huyền song hành trong đám cưới của con trai út Minh Trung và con dâu Đặng Thảo. Họ không giấu nổi niềm hạnh phúc và cười rạng rỡ suốt buổi lễ.
Sau đó, Chí Trung vẫn để hình đại diện trên trang cá nhân của mình là ảnh chụp chung với bà xã Ngọc Huyền. Tuy nhiên, đến cuối năm này, anh đã có mối quan hệ mới với doanh nhân Ý Lan. Theo chia sẻ của Ý Lan, họ gặp nhau hồi tháng 11/2018 khi chị đã chia tay chồng 3 năm còn anh chia tay vợ được một thời gian. Sáng 10/1/2020, Chí Trung nói với Ngoisao.net, anh không muốn chia sẻ về sự đổ vỡ này vì không muốn làm ai tổn thương.
