私生活において土屋伸之は、2009年3月に一般女性と結婚しています。お相手は元会社員の女性で、バラエティ番組やラジオでは「あずささん」として度々ユーモラスなエピソードが語られています。出会いは知人の紹介で、土屋の一目惚れから交際へと発展したと明かされています。
テレビ番組では時折「恐妻家」として家庭内でのヒエラルキーを笑いに変えていますが、その根底にあるのは妻への深い感謝と信頼です。多忙を極めるスケジュールの中でも家庭を最優先に考え、家族を支える愛妻家としての横顔は共演者からも高く評価されています。
現在、土屋家には長男と長女の2人の子供がいます。父親としての土屋は非常に子煩悩で、休日には子供たちと全力で遊ぶ良きパパです。後述する「消しゴムサッカー」を子供たちと一緒にプレイしたり、学校行事にも積極的に参加したりと、温かい家庭環境を築いています。
