ท่านชายจุฑาวัชร มีพระภราดาและพระกนิษฐาร่วมพระมารดาสี่องค์ ได้แก่

• วัชรเรศร วิวัชรวงศ์ (ท่านชายอ้น; 27 พฤษภาคม พ.ศ. 2524)
• จักรีวัชร วิวัชรวงศ์ (ท่านชายอ่อง; 26 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2526)
• วัชรวีร์ วิวัชรวงศ์ (ท่านชายอิน; 14 มิถุนายน พ.ศ. 2528)
• สมเด็จพระเจ้าลูกเธอ เจ้าฟ้าสิริวัณณวรี นารีรัตนราชกัญญา (พระองค์หญิง; 8 มกราคม พ.ศ. 2530)

นอกจากนี้ ท่านชายยังมีพระเชษฐภคินีและพระอนุชาต่างพระมารดาอีกสองพระองค์คือ

• สมเด็จพระเจ้าลูกเธอ เจ้าฟ้าพัชรกิติยาภา นเรนทิราเทพยวดี กรมหลวงราชสาริณีสิริพัชร มหาวัชรราชธิดา และ
• สมเด็จพระเจ้าลูกยาเธอ เจ้าฟ้าทีปังกรรัศมีโชติ มหาวชิโรตตมางกูร สิริวิบูลยราชกุมาร