В 2003 году у Гаэля Гарсиа Берналя был недолгий роман с актрисой Натали Портман: уже в 2004 пара рассталась.

В 2008 году Гаэль начал встречаться с актрисой Долорес Фонзи, с которой он познакомился еще в 2001 году на съемках фильма «Частная жизнь».

8 января 2009 года Долорес Фонзи родила ему сына Ласаро, а 4 апреля 2011 года – дочь Либертад.

В сентябре 2014 года Гаэль и Долорес расстались.

Берналь свободно владеет английским, португальским, французским и итальянским языками.