王义夫与妻子张秋萍结识于1983年中国射击队备战洛杉矶奥运会的集训期间。
1987年初,因奥运相识相知的王义夫与张秋萍终于走进了婚姻的殿堂。参加奥运会也一直是夫妻俩为之奋斗的目标。2006年,王义夫接替许海峰成为中国射击队总教练,曾经一起在清华就读的夫妻俩,又共同成为了教练。妻子张秋萍出任清华射击队主教练。
王义夫与妻子生有一女,名字叫王威暘,出生于1991年。在2007年亚锦赛中获得女子10米气步枪青年组团体冠军,2008年亚洲中学生射击锦标赛上夺取银牌,还顺利地入选了国家队。