В 1994 году Дрю в первый раз выходит замуж. Ее избранником стал владелец сети баров-ресторанов, Джереми Томас. Брак продлился ровно сорок дней – с 20 марта по 28 апреля 1994 года.

7 июля 2001 года Бэрримор во второй раз связала себя узами брака с комиком Томом Грином. В 2002 году супруги развелись.

После второго развода Дрю встречалась то с одним, то с другим бойфрендом; но все отношения не переходили в статус серьезных. Все изменилось в 2007 году, когда у актрисы начался роман с актером Джастином Лонгом. В начале 2008 года пара объявила о помолвке. Однако, летом 2008 года Бэрримор и Лонг неожиданно для всех расстались.

В начале 2011 года начала встречаться с Уиллом Копельманом. В январе 2012 года пара объявила о помолвке. 2 июня 2012 года они поженились. Свадьба состоялась в особняке Дрю в Монтечито, Калифорния.

26 сентября 2012 года у Дрю Бэрримор и Уилла Копелмана родилась дочь Олив Бэрримор Копелман.

В ноябре 2013 года стало известно, что пара ждет второго ребенка.

23 апреля 2014 года у Дрю и Уилла родилась вторая дочь Фрэнки Бэрримор Копельман.

Дрю активно занимается благотворительностью. Она – участник World Food Programme/ Мировая продовольственная программа (ФАО), которая борется с голодом в бедных странах. Этой организации актриса пожертвовала миллион долларов; кроме того, она регулярно ездит в бедные страны, где раздает еду и делает все возможное, чтобы облегчить жизнь голодающих людей.