年，吴国桢在任湖北省财政厅长时，结识汉阳铁工厂技师长黄金涛之女，毕业于上海晏摩氏女校的黄卓群。1931年在汉口结婚。吴国桢与黄卓群育有二女二子：吴修蓉(Eileen)、吴修惠(Edith)、吴修广(H.K.)和吴修潢(Sherman) ，次女吴修惠嫁给厉鼎毅，是着名物理学家。2002年黄卓群去世。 在担任上海市长时，吴国桢结识芝加哥论坛报的罗伯特·麦考密克夫妇。当上海局势不稳时，吴国桢将两个女儿送到美国伊利诺斯州的麦考密克家。