С 1990 по 1997 год Ирина Билык жила гражданским браком с музыкантом и продюсером Юрием Никитиным.

В 1998 году Ирина вышла замуж за модель Андрея Оверчука. 20 июня 1999 года у них родился сын Глеб. В 2001 году пара рассталась.

С 2002 по 2006 год Ирина встречалась с хореографом и телеведущим Дмитрием Коляденко.

В 2007 году Билык вышла замуж за хореографа Дмитрия Дикусара. В 2010 году Ирина и Дмитрий расстались.

В марте 2013 года стало известно, что Билык и Коляденко снова вместе.

В апреле 2013 год во время одного из концертов Ирины, Коляденко выбежал на сцену и преподнес ей обручальное кольцо.