Khi Trương Bá Chi dấn thân vào làng giải trí, cô có mối quan hệ mật thiết với Chu Vĩnh Đường, và chính nhờ mối quan hệ với tài tử này, cô có những cơ hội tốt trong sự nghiệp. Dù cuộc tình của hai người ngắn ngủi, Vĩnh Đường từng có lần nói hớ rằng anh là "người đầu tiên" của Bá Chi. 

Mối tình thứ hai của Trương Bá Chi là nam diễn viên Trần Hiểu Đông, cả hai từng có những năm tháng rất mặn nồng. Công khai tình cảm vào 2000, nhưng chỉ hơn một năm sau đó, cặp đôi đường ai nấy đi. Hiện tại, Hiểu Đông vừa kết hôn, anh cũng nhận được lời chúc phúc từ "người cũ". 

Chia tay Hiểu Đông, Bá Chi có khoảng thời gian chóng vánh hẹn hò với một người ngoại quốc tên Jeroen. Tình yêu của nữ diễn viên trẻ nổi tiếng phóng túng này cũng nhanh chóng kết thúc nhưng paparazzi đã không ít lần chộp được cảnh hai người tình tứ ôm ấp, đắm đuối với nhau ở vũ trường. 

Bá Chi và Trần Quán Hy trở thành một cặp sau đó. Thời điểm cụ thể hai người hẹn hò không được xác nhận, bởi họ ít cùng nhau xuất hiện. Tuy nhiên, năm 2008, rất nhiều ảnh "giường chiếu" của cặp đôi bị tung lên mạng, cho thấy họ đã một thời rất gắn bó. 

Một số hình ảnh Bá Chi và Quán Hy vui chơi với nhau trong khoảng thời gian 2003. Đây cũng là thời gian Tạ Đình Phong đang công khai yêu Vương Phi. 

Năm 2006, Bá Chi và Đình Phong kết hôn, thời điểm này, tài tử họ Tạ đã dứt tình với Vương Phi, trong khi Bá Chi đã bắt đầu mệt mỏi sau những cuộc tình dang dở. Sau đám cưới, cặp đôi có chung hai con trai, cuộc sống khá hạnh phúc. Tuy nhiên, mọi việc vỡ lở vào 2008, khi ảnh sex của Bá Chi và Quán Hy bị tung lên mạng. Hôn nhân của cặp Phong - Chi cũng vì thế mà rạn nứt. 

Năm 2011, Bá Chi và Đình Phong ly dị, Bá Chi giành quyền nuôi hai con và nhận một khoản trợ cấp lớn từ chồng cũ. Hiện tại, Đình Phong đang quay về với Vương Phi, trong khi Bá Chi sau 5 cuộc tình giờ lại làm mẹ đơn thân.