Segundo o jornal Extra, o ator já foi visto em um shopping no Rio de Janeiro com a atriz transexual Gabrielle Gambine, que é sobrinha de Roberta Close. Vale lembrar que no início do mês de maio de 2023, durante o espetáculo Manifesto Transpofágico, Blat já tinha revelado que viveu um relacionamento com uma mulher trans, contudo, ele deixou a identidade em sigilo. Agora, segundo uma fonte do jornal, Caio e Gabrielle, que já atuou em Verdades Secretas 2, estavam curtindo o dia no shopping e foram ao cinema. O ator ainda estava casado com Luísa Arraes, mas eles tinham o combinado de manter o relacionamento não-monogâmico, ou seja, ambos podiam sair com outras pessoas.

Em 2019, Caio Blat foi acusado de assédio por uma atriz de O Sétimo Guardião. A informação foi divulgada pelo jornal Metrópoles e confirmada pela Comunicação da Globo, que afirmou na época estar apurando o caso na época. Além disso, o ator foi acusado de mau comportamento nos estúdios da Globo e teria até mesmo pichado uma parede.

Um post de Caio no Instagram no auge da polêmica envolvendo a separação de José Loreto e Débora Nascimento gerou bafafá entre os seguidores do ator nas redes sociais. O ator pegou carona em um boato surgido na rede sobre um suposto dark room nos estúdios da Globo e também supostas festinhas entre globais em Fernando de Noronha e postou uma foto com Bruno Gagliasso e José Loreto nos bastidores da novela O Sétimo Guardião usando a legenda Surubinha no dark room?. É claro que a situação não caiu bem entre os internautas, que questionaram o fato de ele fazer graça com assunto sério, visto que Loreto teria traído Débora Nascimento, com quem tem uma filha, e Marina Ruy Barbosa chegou a ser apontada como pivô da separação, o que ela desmentiu diversas vezes.

Em 2017, quando José Mayer foi denunciado por assédio por uma estilista da Globo, Blat o defendeu publicamente durante o lançamento de Os Dias Eram Assim, mas a atriz Maria Ribeiro, com quem era casado na época, se posicionou de forma diferente ao ser questionada por um seguidor sobre o posicionamento do ator: Estou do lado da Su. Estou com as mulheres #chegadeassédio.

Quando tinha 21 anos de idade, Caio Blat subiu ao altar pela primeira vez dois meses após conhecer a cantora lírica Ana Ariel, que tinha 19 anos na época. Para a revista Isto É Gente, o ator declarou: - Estamos juntos há uma eternidade. Tenho certeza que nossa união é para sempre. Agora eu sei o que é amar. O então noivo conheceu os pais da ex no dia do casamento, já seus pais não foram à cerimônia.

Em 2018, também no Instagram, outro post do astro deu o que falar. Na imagem que ilustra a publicação, Caio está ao lado de uma mulher usando uma camiseta com a frase Bruta não, mal domada, também usada como legenda do post. A repercussão negativa foi tamanha, com famosas como Maria Casadevall se posicionando contra a publicação considerada machista, o que fez com que o próprio ator se posicionasse: Agradeço a todos que comentaram e contribuíram com sua opinião, enriquecendo esse debate. Me espantei com a frase, procurei saber, e me surpreendi mais ainda ao saber que se tratava de um grupo de mulheres; que o bordão típico, de cunho evidentemente machista, pode ser motivo de orgulho e identidade, em outro contexto cultural, com diferente interpretação, irônica e humorada, vide a figura que acompanha a frase, com a imagem de uma mulher laçando o homem. Postei! Sem fazer nenhuma piada machista, mas como provocação, pela contradição da imagem. E fico feliz que tenha espantado tanta gente, gerado discussões e dúvidas, mostrando que nossa sociedade está amadurecendo nessa questão, e que o assunto é complexo e não se encerra aqui.

Depois do casamento às pressas, a separação do casal também virou notícia. Isso porque Caio teria até mesmo registrado boletim de ocorrência por não conseguir ver o filho adotivo dos dois, mas não chegou a travar uma disputa judicial, conforme declarou para a revista Contigo!: - Nunca me tornei realmente pai dele, não teve a formação do vínculo, já estava saindo de casa e a Ana não soube administrar a situação. Atualmente, contudo, eles retomaram o contato.

A morte do personagem de Caio em Deus Salve o Rei teria sido motivada por uma discussão entre o intérprete de Cássio com o diretor da trama, Fabricio Mamberti, segundo informações divulgadas por um colunista do Metrópoles. A emissora, contudo, negou problemas com a equipe na ocasião.