Radcliffe og Erin Darke møttes angivelig på settet til Kill Your Darlings i 2013 og har vært sammen i et tiår.
Radcliffe spilte poeten Allen Ginsberg i filmen mens Darke spilte Gwendolyn, en kjærlighetsinteresse.
Nyheten om at den 33 år gamle skuespilleren venter barn ble avslørt på Instagram-siden hans hvor han la igjen en kryptisk melding som sa: «👶 Underveis.
Daniel Radcliffe ble tidligere kjent som barneskuespiller i den enormt populære Harry Potter-serien hvor han spilte den foreldreløse hovedpersonen.
Nylig har han tatt på seg andre prosjekter, inkludert hovedrollen i Weird Al Yankovic-biografien.
I et intervju med Newsweek sa skuespilleren: "Jeg vil at barna mine - hvis og når de eksisterer - jeg ville elsket at de var rundt filmsett."
Darke, som ble født i Michigan, er også mest kjent for sin rolle i 2015-serien Good Girl Revolt og har hatt andre roller i show som The Marvelous Mrs Maisel.
Nyheten kommer ettersom Harry Potter-medspilleren Rupert Grint, som spilte Ron Weasely i filmene, har en tre år gammel datter med skuespilleren Georgia Groome.