В 2013 году Мамаев женился на осетинке и бывшей модели Алане Хубецовой. В браке у пары родилась дочь Алиса. В апреле 2021 году Павел и Алана развелись.
С января 2022 года Мамаев живет в браке с Надеждой Санько, которая до этого была подругой Аланы. Супруги воспитывают двоих маленьких сыновей.
«Более мерзкого человека в своей жизни я не встречал. Она на протяжении всего времени живет только благодаря тому, что я дал ей свою фамилию. Больше ничего. Я общался с адвокатом, и я хотел лишить ее своей фамилии...