오정연 전 KBS 아나운서와 2009년 결혼해 화제가 되었지만, 2012년 합의하에 이혼했다. 이혼 당시에는 늘 나오는 단골 레퍼토리인 '성격 차이에 따른 결별' 이라고만 이야기했기 때문에 실제로는 다른 이유가 있을 것이라는 추측이 난무하기도 했는데, 서장훈과 오정연이 본격적으로 예능 활동을 하면서 이 둘의 사생활이나 성격 등이 노출되자 진짜로 성격이 안 맞았겠구나는 여론이 늘었다. 서장훈은 평소 냉장고에 있는 음식이나 물건을 종류별로 열을 똑바로 맞춰 놓고 유통기한을 앞으로 놓아둔 뒤 내림차순으로(...) 정렬을 해 놓아야 하는 등 강박증 증세가 있고, 집에 돌아와 '세상의 모든 더러운 걸 씻어내야 한다' 며 샤워만 1시간 가까이 한다고 할 정도로 더러운 것을 극히 싫어하는 결벽증 증세도 있다.[38] 오죽하면 은퇴 이후 누구보다 농구를 다시 잘할 자신은 없어도 누구보다 깨끗하게 씻을 자신은 있다고도 할 정도.[39] 게다가 혹여나 집이 더러워질까봐 집에 손님을 데려오는 것도 극히 꺼린다고 한다.[40] 그런데 이와 반대로 오정연은 남성 기준으로 봐도 매우 프리하고 털털한 걸 넘어서 더러워 보일 수도 있는 성격이다. 집에서 화장실에 일을 볼 때 매번 물을 내리지 않고 두 세 번 모아서 물을 내린다든지, 머리를 3~4일에 한 번씩 감아서 정수리에서 냄새가 났다든지, 커피믹스를 김치통에 다 담아놓고 밥숟가락으로 퍼서 커피를 타 줬다든지 하는 에피소드가 있다. 예능에서 본인이 직접 이야기하거나 같은 자리에 있던 동료의 증언인데 예능 특유의 과장이 있을 수는 있지만 확실히 털털하거나 깔끔떠는 성격이 아닌 건 확실해 보인다. 이 정도로 성격이 극과 극이니 서로가 서로의 생활 패턴을 견디기가 매우 힘들었던 것. 이쯤 되면 다른 이유가 있어서 그런 것이 아니라 정말로 성격 차이로 인한 결별이었던 것이 거의 확실하다.