В начале 2000-х Диана Крюгер была замужем за французским актером и режиссером Гийомом Кане, который после расставания с Крюгер женился на соотечественнице, актрисе Марион Котийяр, сейчас у них уже двое детей.
На протяжении последующих десяти лет Диану Крюгер связывали отношения с американским актером Джошуа Джексоном, но совместные съёмки актрисы с Норманом Ридусом положили конец роману.