ศรัณยู สมรสกับ หัทยา เกตุสังข์ นักแสดงและดีเจชื่อดัง โดยเข้าพิธีหมั้น เมื่อวันที่ 11 มีนาคม พ.ศ. 2537 และได้รับพระมหากรุณาธิคุณโปรดเกล้าฯ ให้เข้ารับพระราชทานน้ำสังข์ จากสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ที่พระตำหนักสวนจิตรลดา เมื่อวันที่ 3 มิถุนายน พ.ศ. 2537 ตามด้วยงานฉลองพิธีสมรสในวันที่ 12 มิถุนายน พ.ศ. 2537[6]ทั้งคู่มีบุตรสาวฝาแฝด ชื่อ ศุภรา วงษ์กระจ่าง (ชื่อเล่น: ลูกหนุน) และ ศีตลา วงษ์กระจ่าง (ชื่อเล่น: ลูกหนัง)[45]