С 2002 года Жизель Бундхен встречалась с Леонардо Ди Каприо, они расстались в 2005 году. До ДиКаприо Жизель встречалась с моделью Скоттом Барнхиллом, мультимиллиардером Хуаном-Паулу Диницом и актером Джошем Хартнеттом.

26 февраля 2009 года Жизель вышла замуж за футболиста Тома Брэди.

8 декабря 2009 года у четы родился сын Бенджамин, который появился на свет посредством водных родов.

В июле 2012 года стало известно, что пара ждет второго ребенка.

5 декабря 2012 года Жизель родила дочь Вивиан Лейк Брэди.