2015年9月11日,通过事务所官方FanClub宣布结婚,对象是比他小3岁的前TBS电视台社员,两人已经交往了7年,并于11日上午在东京提交了结婚申请。在记者见面会上,国分太一自曝决定结婚的契机是2009年自己纤维瘤被迫手术,当时女友尽心照料自己直至出院,令他大受感动。
2016年6月17日,TOKIO国分太一在他主持的TBS电视台情报节目《白热LiveVivit》直播中宣布喜讯,称2015年9月结婚的妻子怀孕,第一个宝宝预产期在2016年10月下旬。
2016年10月31日下午2点31分,国分太一的长女出生。太一在次日的节目中亲自宣布了喜讯。日本《体育报知》、《产经体育报》等媒体也报道了这一喜讯,还用藏头诗的方式祝福国分太一。
2018年9月3日宣布第二个孩子出生的消息。