En 2008, mientras se establecía en Estados Unidos, se casó con Xu Canjin, una chica de después de los 80 que estudió en Estados Unidos. Al final del año, los dos dieron a luz a una hija.
El 28 de junio de 2014, Gao Xiaosong emitió una declaración de divorcio y firmó un acuerdo de divorcio con su esposa diseñadora Xu Canjin en junio de 2013.
Gao Xiaosong no tiene otros hijos.