В 2012 году звезда сериалов «Две судьбы» и «Воровка» женился на актрисе Елене Дудиной, с которой познакомился двумя годами ранее на съёмках сериала «Вчера закончилась война». Позже у них появилась дочка Милена.
Недавно у девочки был день рождения. В честь этого события звёздный отец поделился редким снимком, на котором запечатлел наследницу. Поклонники актёра заметили, что Милена — вылитая копия папы, у них похожи цвет волос, черты лица и улыбка. На фото девочка позировала возле именинного торта со свечками. Анатолий адресовал дочке тёплые душевные пожелания.
«Как же радостно наблюдать как ты растёшь, меняешься, взрослеешь! Как же я горжусь тем, что ты у меня такая добрая, мудрая, умная!», — заявил он.
До обретения счастья с супругой Еленой Руденко состоял в отношениях с Татьяной Арнтгольц и Дарьей Поверенновой.