Официально Пирогов ни разу не был женат, детей у него нет. По неподтвержденным данным, на протяжении многих лет актер состоит в романтических отношениях с актрисой Галиной Тюниной («Ночной дозор», «Дневной дозор» и др.). Кирилл тщательно скрывает свою личную жизнь, в интервью предпочитает говорить о работе.