父は歌舞伎役者の三代目市川猿之助、母は元宝塚歌劇団雪組娘役トップスターで現在は女優の浜木綿子。父方の祖父は三代目市川段四郎、祖母は女優の高杉早苗、叔父は四代目市川段四郎、叔母は市川靖子。母方の叔母は元タカラジェンヌで宝塚歌劇団47期生の浜由理子。1965年、NHK大河ドラマ『太閤記』に念仏踊りの姉妹の姉役で出演していた浜が妊娠のため、番組を途中で降板。その年の12月に生まれたのが香川である。 両親は1968年に離婚。母の浜が香川を引き取り、女優活動を続けながら女手一つで香川を育てた。小学校から高等学校まで一貫して暁星学園に在籍した後、1988年、東京大学文学部社会心理学科卒業。 　　☆ボクシング愛好家 熱狂的なボクシングファンである。俳優として名前が売れる以前から、『ボクシング・マガジン』（ベースボール・マガジン社）で連載「香川照之の熱病的思考法」を執筆していた。ネタ探しに苦しみ、最後はそれも限界が来たことにより連載を取りやめたと最後の熱病で述べた。 ボクシングにのめり込むきっかけは、少年時代に具志堅用高の試合を見たことだった。国内はもちろん海外の試合のビデオや専門誌をも通信販売で購入して研究するほどのマニアである。現在すでにスーパースターに登り詰めている者の試合を見ることよりも、未来のスターを発掘することに関心を持つ。そのため未完成のホープの試合を好む。ボクシング番組『エキサイトマッチ』に出演した際、その豊富な知識に、解説のジョー小泉や浜田剛史すら、番組内で舌を巻くほどだった。 またプロボクサーの西岡利晃選手とも親交が深く、10月1日(日本時間10月2日)にラスベガスで行われたスーパーバンタム級タイトルマッチでの試合解説を務め、西岡が勝った際に「30数年ボクシングを観てきました。日本人ボクサーで、いつか誰かが今日みたいな日を勝利で飾ってくれる時代がきてほしいって、ずっと…」と泣きながらコメントした。