È stato legato per alcuni anni a Delfina Delettrez-Fendi, figlia di Silvia Venturini Fendi, dalla quale nel 2007 ha avuto una figlia, Emma.
Dal 2017 ha una relazione con la giornalista [[Francesca Barra]]<ref>{{cita web|https://ilmessaggero.it/societa/gossip/claudio_santamaria_francesca_barra_matrimonio-3516931.html|Claudio Santamaria e Francesca Barra, matrimonio segreto a Las Vegas|data=30 gennaio 2018}}</ref><ref>{{cita web|http://www.oggi.it/gossip/amori/2018/01/30/francesca-barra-e-claudio-santamaria-si-sono-sposati-guarda-il-matrimonio-a-las-vegas/|Francesca Barra e Claudio Santamaria si sono sposati: guarda il matrimonio a Las Vegas|data=30 gennaio 2018|accesso=6 aprile 2018}}</ref>, con la quale si è sposato nel novembre dello stesso anno negli [[Stati Uniti d'America|Stati Uniti]] e poi 21 luglio [[2018]] a Policoro.<ref>{{cita web|httphttps://wwwtg24.oggisky.it/gossip/amoriintrattenimento/2018/0107/3022/francesca-barra-e-claudio-santamaria-si-sono-sposati-guarda-il-matrimonio-a-las-vegas/sposi.html| Francesca Barra, e Claudio Santamaria si sono sposati: guarda il matrimoniosposi a Las VegasPolicoro|datapubblicazione=30 gennaio 2018Skytg24|accessodata=621 aprileluglio 2018}}</ref>
