殁，育有两女：陈曦、陈晴。陈晴现时为联合国儿童基金香港委员会主席，亦为香港海洋公园保育基金主席，嫁给了李嘉诚的侄子李泽龙。陈佐洱的父亲陈汝惠为厦门大学教授、作家，其母亲李荷珍也在厦门大学任教。陈佐洱为家中长子，二弟陈佐沂为浙江大学教授，三弟陈佐湟为指挥家。其伯父陈伯吹为儿童文学作家；其堂兄陈佳洱为物理学家，中科院院士，曾任北京大学校长。