В начале 1970-х годов будучи еще студенткой Ирина Алферова вышла замуж за болгарского дипломата Бойко Гюрова, в браке с которым 24 мая 1974 года родила дочь Ксению. Вскоре после рождения дочери пара рассталась.

С 1976 по 1993 год Алферова была замужем за актером театра и кино Александром Абдуловым. Абдулов удочерил дочь Ирины Ксению и воспитывал как свою родную.

Разводу актерской пары сопутствовало огромное количество слухов. Говорили о многочисленных амурных похождениях неисправимого ловеласа Абдулова, а Ирине до замужества с Мартыновым приписывали любовную связь с певцом Александром Серовым.

В 1991 году Алферова на съемках фильма «Звезда шерифа» познакомилась с актером Сергеем Мартыновым, за которого вышла замуж в 1993 году.

Ирина Алферова воспитала троих приёмных детей: двоих детей последнего мужа — Анастасию и Сергея, и сына своей сестры Татьяны, умершей в 1997 году — Александра