En una publicación el miércoles, Trudeau dijo que "después de muchas conversaciones significativas y difíciles, hemos tomado la decisión de separarnos".
"Como siempre, seguimos siendo una familia cercana con un profundo amor y respeto mutuo, y por todo lo que hemos construido y continuaremos construyendo", continuó la publicación.
"Han trabajado para asegurarse de que se hayan tomado todos los pasos legales y éticos con respecto a su decisión de separarse, y continuarán haciéndolo en el futuro", decía el comunicado.
Justin Trudeau, de 51 años, y Sophie Trudeau, de 48 años, una presentadora canadiense retirada, se casaron en 2005 y tienen tres hijos juntos: Xavier, Ella-Grace y Hadrien.
La familia estará junta de vacaciones a partir de la próxima semana, dijo la oficina del primer ministro.
Justin Trudeau ha sido el primer ministro de Canadá desde 2015.