女儿、同为医疗传教士的玛丽·艾里森医生（Dr. Mary Ellison）为妻，夫妇俩共育有三名女儿，分别名爱丽森（Alison）、玛嘉烈（Margaret）和爱伦（Ellen）。玛嘉烈和爱伦均毕业于香港大学医学院，前者尝任澳洲塔斯曼尼亚皇家霍巴特医院血液学家，后者则在坎培拉私人执业；至于长女爱丽森则在苏格兰修读文学士学位，后来曾于西澳大学担任英文系讲师。在二战爆发前半年，王国栋已先把妻女送往澳洲暂避远东的紧张局势，因此香港沦陷的时候，只有王国栋一人留守香港。战后在港大执教期间，王国栋曾与家人居于在1951