Dwi menikah dengan personel grup vokal AB Three, Widi Mulia yang dulu pernah dipacarinya waktu SMU.
Mereka menikah pada tanggal 4 November 2007.
Dari pernikahan ini, mereka dikaruniai anak laki-laki, Dru Prawiro Sasono, pada 27 Mei 2008.
Dwi dikarunai anak perempuan, Widuri Putri Sasono, pada 14 Juni 2010.
Lalu anak ketiganya lahir pada 2015 dinamai Den Bagus Satrio Sasono.
Hubungan keduanya sangat erat dan tak pernah mendapatkan gosip negatif.
Ternyata hubungan Dwi Sasono dengan Widi Mulia telah terjalin lama sejak duduk di bangku SMA.
Sayangnya, hubungan asmara keduanya harus kandas dan hanya bertahan hingga 6 bulan.
Namun, Widi memutuskan untuk berpisah dengan Dwi Sasono, karena sang suami terlampau bandel di sekolah.
Hal ini diungkapkan oleh Widi dalam tayangan Alvin & Friends yang diunggah di Youtube pada Senin (24/6/2019).
"Pokoknya dulu gambaran Demo (julukan Dwi Sasono) bandel banget, karena buat aku ya pada saat itu ceritanya udah berprestasi, tiba-tiba deket sama anak yang ya ampun, ini kalau pak kepala sekolah nonton, dia pasti inget lagi keselnya zaman dulu," ungkap Widi.