31 декабря 2000 года Кейт вышла замуж за рок-музыканта, лидера группы The Black Crowes Криса Робинсона. 7 января 2004 года у пары родился сын Райдер Рассел Робинсон.

В октябре 2007 Кейт развелась с мужем и начала встречаться с Оуэном Уилсоном. Однако уже весной 2008 год Кейт стала везде появляться со знаменитым велогонщиком Лэнсом Армстронгом.

В мае 2009 Хадсон начала встречаться с бейсболистом команды New York Yankees Алексом Родригесом. Её неоднократно видели на стадионе во время матчей с его участием, однако уже к концу года пара распалась.

С 2010 года встречается с музыкантом Мэттью Беллами. В январе 2011 года пара объявила, что ждёт ребёнка. 9 июля 2011 года у них родился сын Бингэм «Бинг» Хоун Беллами.

9 декабря 2014 года стало известно, что Мэтт и Кейт расстались.