Hanyu vokste opp i Sendai og har en eldre søster som heter Saya. Han har astma. Han gikk på Tohoku High School, der også andre kjente kunstløpere som Takeshi Honda og Shizuka Arakawa har gått. Under jordskjelvet ved Tōhoku 2011 ble huset hans skadet, men forble beboelig. I 2013 begynte han på et nettstudium i humanvitenskap på Wasedauniversitetet. Per mars 2018 var han fortsatt student der.