Виталий Кличко женат на бывшей спортсменке и фотомодели Наталье Егоровой. У пары трое детей - сыновья Егор (родился в 2000 году) и Максим (родился в 2005 году) и дочь Елизавета-Виктория (родилась в 2002 году).

Кличко увлекается дайвингом, музыкой и любит играть в шахматы.

В 2003 году братья Кличко презентовали свою книгу "Наш фитнес. Простые секреты чемпионов" (вышла на нескольких языках). Она стала бестселлером, на Лейпцигской книжной ярмарке победила в номинации "Лучшая научно-популярная книга года".