С 2003 по 2005 год была замужем за своим старым приятелем Ариком Вайнштайном.

С 2006-го по 2009-й год встречалась с американским актёром Леонардо ди Каприо.

Летом 2010 года после недолгого перерыва (у ди Каприо был роман с русской моделью Анной Вьялицыной) пара возобновила отношения – Лео и Бар заявили, что планируют пожениться. Однако в мае 2011 года в газете New York Post появилось сообщение, что Леонардо Ди Каприо и Бар Рафаэли окончательно расстались.

В январе 2015 года появились слухи о скором замужестве модели. В начале марта подтвердилась информация о том, что Бар Рафаэли и бизнесмен Ади Эзра помолвлены.

В сентябре 2015 года Бар Рафаэли и Ади Эзра поженились.