В 1981 году его первой женой стала дочь дипломатов, актриса театра имени Маяковского Елена Романова.

В этом браке в 1983 году родился сын Алексей.
С 2001 года Игорь Костолевский женат на французской актрисе Консуэло де Авиланд. Ради мужа она бросила Париж. А Костолевский ради нее — жену, с которой прожил 20 лет.