蔡國慶的兒子叫蔡軒正，又名慶慶，出生於2011年。2016年，隨父親蔡國慶一起參加芒果TV親子互動真人秀節目《爸爸去哪兒第四季》的錄製，從而受到關注；同年，出演功夫喜劇電影《功夫瑜伽》主題曲《美麗的神話》的MV。2017年，為電影《絕世高手》演唱推廣曲。

不老男神”蔡國慶官方資訊平臺發文稱，蔡國慶早已領證，並育有一子，

蔡國慶至今還未結婚，但有三段跨國戀情。從一位業內知情人士瞭解到，蔡國慶確實有一個“兒子”，但這個兒子並不是他親生的，而是領養的，該人士稱蔡國慶非常喜歡孩子，已經人到中年的他一直渴望能夠有一個孩子，但他為何願意“只育不生”呢？該知情人士表示“盡在不言中。”

蔡國慶的第一位女友是美華人,叫艾斯.蔡國慶和艾斯相識於1994年3月,因為一次演出相遇、相知並相戀,和艾斯苦戀5年,卻最終因為自己更重視歌迷和部隊給予的榮譽而放棄了去美國與艾斯結婚.

第二位女友是瑞士人,叫瑞婷.2003年年底,蔡國慶出了第一本書《歌樣年華》,首次透露了與瑞士女友瑞婷的異國情緣.蔡國慶在飛機上認識瑞婷的時候,瑞婷還是一個十幾歲的小女孩,兩人一見鍾情.瑞婷這個中文名字還是蔡國慶給取的.此後,蔡國慶就成了瑞婷家中的座上客,她的父母很喜歡蔡國慶.瑞婷回到瑞士後,一直與蔡國慶保持著書信往來.兩人確定了戀愛關係以後,瑞婷每年都要來中國兩三次,和蔡國慶度一段好時光.而蔡國慶因為是軍人,不可以私自出國.由於條件的限制,他們雖然不能經常相聚,也常有書信來往.但後來,他們常年以忙事業為藉口,漸漸疏遠,這段感情最後無果而終.

蔡國慶的兩段戀情均是“異國戀”，但都因為各種原因未能成婚。“有報道說我成家了，那是假的，我只是有家了”。這句耐人尋味的話後，蔡國慶表示，自己已經投入到了熱戀中，而且依然是異國戀情：“我的感情從不在乎國籍、膚色，現在的她也算是半個外華人吧，但她讓我很心動。”

　　對於第三個“她”，蔡國慶稱對方是“賢妻良母型”。二人感情雖然不錯，但並沒有結婚的打算。“我覺得人生走到這樣的年齡階段，已經變得不浪漫了，而結不結婚也並不重要，只要在一起快樂幸福就知足了。”蔡國慶說。