«Она мне послана Богом во имя жизни. Я уверен, наша встреча с ней неслучайна. Ведь все неслучайно происходит, мне кажется, в нашей судьбе», — заявил артист.
Игорь Петренко и Кристина Бродская (девушка известна по ролям в таких проектах, как «Григорий Р.», «Татьянина ночь» и «Пилигрим») поженились 19 сентября 2016 года. У супругов есть три дочери: София-Каролина (она родилась за полтора года до свадьбы), Мия (родилась 30 января 2017-го) и Ева (20 января 2019-го). У актера также есть двое сыновей от актрисы Екатерины Климовой — Матвей (2006 г. р.) и Корней (2008 г. р.). После развода мальчики живут с матерью.
В сентябре 2022 года Климова обратилась в суд, чтобы взыскать с Петренко алименты на содержание общих детей. Актер подал встречный иск по снижению суммы алиментов, однако в феврале суд не принял иск.