刘兆玄的直系亲属

父亲：刘国运（1907年6月18日－1967年7月12日），衡永郴桂道衡州府衡阳县金兰乡（今衡阳市衡阳县金兰镇）人，空军上将，中国国民党党员。黄埔军校第六期（1927年）毕业，后留校任教。后又于中央航空学校、南京陆军大学毕业。历任汉口航空站站长、国民革命军空军第二路司令部参谋长，广西柳州航空总站参谋长、重庆空军参谋学校教务处副处长，重庆中央航空委员会参谋处长、空军第三司令部副司令，空军第四路少将司令官、空军（西安）中央航空第三路少将司令员、国民革命军空军司令部参谋长，总统府战略顾问委员会少将、中将顾问委员。晋升至国民革命军空军二级上将，1949年，随国民革命军空军司令部迁往台湾。1967年去世，时年61岁。

母亲：钟畹芳，师范毕业。 大哥：刘兆宁，台大学士，美国伊利诺大学香槟分校电脑博士，教授。

二哥：刘兆华，台大学士，美国伊利诺大学香槟分校博士，殁。

三哥：刘兆汉，台大学士，美国布朗大学电机博士，台湾地区“中央研究院”院士，曾任教于美国伊利诺大学香槟分校电机与电脑工程学系20余年，现任台湾中央研究院副院长。

四哥：刘兆藜，台大地质学士，美国伊利诺大学香槟分校博士，教授。

小弟：刘兆凯，台大电机系学士，美国伊利诺大学香槟分校电机与电脑工程博士，现任东元电机董事长。 长女：刘正薇，世新大学毕业，记者，现任职于华视。

次女：刘正芸，现任职于乔治亚理工学院，助理教授。

长子：刘正豪，现于美国德州奥斯汀分校攻读化学博士。