陈梦的表兄是黄晓明，两人之间保持着亲密的亲属关系，并在各自的领域内都取得了显著的成就。两人的祖母是亲姐妹，虽然已经到了第三代亲缘，但两人一直保持着友好的关系。
黄晓明经常在陈梦夺冠后发文祝贺，表达自己对表妹的骄傲和支持。
在陈梦获得重要冠军时，如东京奥运会和巴黎奥运会，黄晓明都会以各种方式庆祝，甚至发放红包与网友分享喜悦。
陈梦和黄晓明在公众场合也多次互动，如共同登上央视节目等，展现了他们之间的亲密关系。
陈梦虽然不喜欢被称为“黄晓明表妹”，但她承认与表哥的感情不错，也将对方视为偶像。