孙楠曾经历过两次婚姻，他和第一任妻子买红妹于2000年结婚，婚后买红妹放弃事业，为孙楠生下了一儿一女。然而，这段在当时传为佳话的婚姻并未能维持长久，2009年3月两人协议离婚。
2009年底，孙楠与旅游卫视主持人潘蔚结婚。潘蔚1969年出生于安徽，先在安徽阜阳担任播音员，后在珠海电视台、安徽卫视担任主持工作。旅游卫视开播后，潘蔚成了第一批节目主持人，并从2004年开始主持高尔夫球节目，国内主持过英国公开赛、美国公开赛、美国名人赛三大国际高尔夫赛事。长春国贸看到曾有爆料称，热爱打高尔夫的孙楠正是在某次高尔夫比赛中与潘蔚结识，彼此投缘最终走到了一起。2011年9月，潘蔚为孙楠生下了一个可爱的女儿。
潘蔚早前在接受采访时被问及孙楠最吸引她的地方是什么？潘蔚回答，因为孙楠单纯、阳光，能带给人快乐。作为一个靠自己形象吃饭的歌手，他难道不知道离婚对他意味着什么吗？他难道不知道这会对他的事业造成影响吗？他难道不知道他的公众形象会因此受到多大的伤害吗？他知道，但他仍然娶了我，这点让我对他很仰视。
