桂莉芙曾與不少圈中人相戀，1994年與畢彼特（Brad Pitt）拍拖及訂婚，3年後分手，而1997年與男星賓艾佛力（Ben Affleck）撻着，但戀情維持了3年。直至2002年10月，桂莉芙於父親去世後三周，於Coldplay演唱會後台認識Chris Martin後拍拖。翌年12月5日，兩人在南加州一酒店結婚。兩人於電影及音樂事業上吸金力強，《英國泰晤士報》指夫婦身家共高達8.9億港元，為保障雙方權益曾簽下婚前協議書，對婚後生活及離婚時的財產分配與孩子撫養權早有共識。