Ngoài những lúc đi từ thiện, Trương Ngọc Ánh luôn xuất hiện trước công chúng với hình ảnh quyến rũ, sang trọng. Cô tham gia nhiều sự kiện giải trí, thể thao, hoạt động quảng bá phim, tổ chức và làm giám khảo các cuộc thi hoa hậu…

Trương Ngọc Ánh kết hôn cùng Trần Bảo Sơn năm 2005, có một con gái tên Trần Bảo Tiên năm 2008. Cô và Trần Bảo Sơn công bố ly hôn năm 2014.

Sau đó, Trương Ngọc Ánh hẹn hò cùng diễn viên Kim Lý – bạn diễn trong phim "Hương Ga". Tuy nhiên, mối quan hệ "phim giả tình thật" này không kéo dài lâu, cả hai quyết định giữ mối quan hệ bạn bè.

Năm 2022, diễn viên Anh Dũng xác nhận tình cảm với Trương Ngọc Ánh dù cả hai có tin đồn hẹn hò từ lâu. Sau khi công khai là một đôi, cả hai thoải mái xuất hiện cùng nhau tại các sự kiện cũng như đời thường. Dù chênh lệch 14 tuổi, Trương Ngọc Ánh và Anh Dũng được người hâm mộ ủng hộ chuyện tình cảm.

Anh Dũng sinh năm 1990, là nam diễn viên từng tham gia nhiều phim: "Khi người đàn ông góa vợ bật khóc", "Tuổi thanh xuân 2", "Sống chung với mẹ chồng"... Năm 2019, Anh Dũng quyết định "Nam tiến" với sự hỗ trợ của Trương Ngọc Ánh. Anh từng tham gia một số phim điện ảnh: "Thiên thần hộ mệnh", "Gái già lắm chiêu V: Những cuộc đời vương giả"…

Tháng 3-2024, cả hai có tin đồn chia tay nhưng không lên tiếng xác nhận. Tháng 7-2025, Trương Ngọc Ánh gây chú ý khi chia sẻ bản thân độc thân trên trang cá nhân. Cô đăng ảnh đi chơi cùng người em thân thiết kèm chú thích: "Hai chị em độc thân ở với nhau, vậy cũng vui nhỉ". Công chúng xem đây như lời ngầm xác nhận chuyện chia tay.

Nhiều người hâm mộ nhà sản xuất kiêm nữ diễn viên này thấy tiếc cho cô vì tình duyên lận đận.