В июле 2012 года Лили Коллинз начала встречаться с Джейми Кэмпбеллом Бауэром. В августе 2013 года стало известно, что пара расстается.

Согласно сообщениям западных СМИ, Лили Коллинз с марта 2015 года начала встречаться с актером Крисом Эвансом. Лили и Крис познакомились в феврале 2015 года на вечеринке Vanity Fair в честь состоявшейся церемонии вручения премии "Оскар".