Gheorghiu-Dej giftet seg med Maria Alexe i 1927 og de hadde sammen to døtre: Vasilica (Lica) (1928-1987) og Constantina (Tanți) (1921-2000). Gheorghiu-Dej og Maria skilte seg, og hun giftet seg på nytt. Gheorghiu-Dej giftet seg ikke igjen, selv om han i 1938 ba partiet om tillatelse til å gifte seg med Elena Sârbu, en kommunistisk aktivist, men han trakk tilbake ansøkningen. Lica giftet seg først med Marcel Popescu, som etterhvert ble minister for utenlandshandel (1957-1959). De hadde to døtre sammen. Lica skilte seg giftet seg på nytt med Gheorghe Rădoi, administrerende direktør for traktorfabrikken Steagul Roșu i Brașov. Han ble valgt inn i Kommunitspartiets sentralkomité og ble dagen før Gheorghiu-Dej døde utnevnt til viseformann av ministerrådet, men ble avsatt 21. august samme år. Lica var filmskuespillerinne og spilte blant annet i , , og . Tanți ble sivilingeniør og underviste deretter på Det polytekniske instituttet i București.