Vào năm 2014, Trương Ngọc Ánh đã ly hôn với Trần Bảo Sơn khi cả hai đã có một cô con gái Bảo Tiên. Đến năm 2021, nữ diễn viên công khai hẹn hò nam diễn viên Nguyễn Anh Dũng kém cô 14 tuổi. Cả hai đồng hành cùng nhau trong cuộc sống lẫn sự nghiệp. Hiện tại, tập trung cho các hoạt động kinh doanh, tổ chức sự kiện và là người đứng sau cuộc thi Miss Earth lần đầu tiên được tổ chức tại Việt Nam.
Nói về mối quan hệ với Trần Bảo Sơn sau nhiều năm chia tay, Trương Ngọc Ánh vui vẻ cho biết cả hai là tri kỉ: "Chúng tôi chia tay văn minh, vì thế vẫn luôn yêu thương con và không để con cảm thấy thiếu thốn tình cảm. Anh Bảo Sơn là người rất tốt, anh luôn có mặt những lúc con cần. Con gái Bảo Tiên cũng nhận được đầy đủ tình thương từ 2 bên nội, ngoại".
Dù bận rộn với công việc nhưng nữ diễn viên vẫn luôn dành thời gian chăm sóc con gái và xem cô bé như một người bạn của mình. Thậm chí, con gái cô còn hiểu chuyện đến mức đốc thúc mẹ lấy chồng và sinh thêm em bé: "Tôi cũng muốn đi làm đẹp, thư giãn, nhưng rồi lại nghĩ thay vì nằm tận hưởng mấy tiếng đồng hồ thì tôi dành thời gian đưa mẹ và con gái đi ăn, trò chuyện với nhau cho có không khí gia đình. Devon lúc nào cũng hiểu chuyện và ủng hộ mẹ trong mọi quyết định".
Trương Ngọc Ánh và Anh Dũng đã gắn bó nhiều năm nhưng vẫn chưa tính chuyện cưới xin.
Sau khi công khai chuyện tình cảm với Anh Dũng, Trương Ngọc Ánh ngày càng thăng hoa hơn trong công việc. Cặp đôi thường xuyên xuất hiện cùng nhau ở các sự kiện giải trí và không ngại thể hiện những cử chỉ ngọt ngào, tình cảm. Dù thếm cô cũng chưa nghĩ đến chuyện "lên xe hoa" lần nữa.
