陈观泰一生经历4次婚姻。


第一任妻子是邵氏女星蔡珍妮，两人在七十年代中期相恋，1976年未婚生下女儿陈泳希后登记结婚。后来因为陈观泰与方怡珍产生感情，夫妻从1977年分居，1982年正式离婚。

第二段婚姻是和台湾女演员方怡珍，1978年她为陈观泰生下儿子陈骏祥。等到陈观泰和第一任离婚完成，1982年两人结婚。多年后夫妻感情变淡，最终离婚，儿子由陈观泰抚养。

1990年，陈观泰和赵婷婷在澳大利亚注册结婚，属于跨国婚姻。相处几年后，两人协议离婚。

2017年，73岁的陈观泰在香港再婚，妻子汤利萍比他小30岁。两人低调登记结婚，没有摆酒席。婚后夫妻定居广东中山，汤利萍日常照料陈观泰生活，也帮他打理工作，二人一直相守到陈观泰2026年去世。