Schau er sønn av Finn Schau og Jill Martin Schau, og er den eldre broren til Aleksander Schau. Han var i 1998–1999 gift med skuespilleren Kristin Skogheim, og fra 2013 med Malin Nilsson Schau. Schau har ved flere tilfeller uttalt at han ikke ønsker egne barn. I TV-programmet Trygdekontoret, i 2009, meldte Schau at han har sterilisert seg.