Caio Castro queria reatar o namoro com sua ex, Maria Casadevall, mas parece que a atriz não estava interessada. Os dois ficaram quase dois anos juntos e romperam o relacionamento em novembro de 2015.
De acordo com o colunista Leo Dias, do jornal O Dia, agora o ator está atrás da blogueira de moda Laís Rasera. O colunista afirmou que os dois se conheceram por amigos em comum. A assessoria de Caio não confirmou a informação, pois não fala da vida pessoal do ator.
O ator está no elenco da nova novela das 6, Novo Mundo, na qual fará par romântico com Isis Valverde.