С 1998 года Тайлер встречалась с музыкантом группы «Spacehog» Ройстоном Лэнгдоном.

В марте 2003 года Лив и Ройстон поженились и были вместе до мая 2008 года.

В декабре 2004 года Тайлер и Лэнгдон стали счастливыми родителями, своего первенца они назвали Мило Уильям Лэнгдон. Несмотря на то, что пара решила расстаться, Лив и Ройстон остаются хорошими друзьями и любящими родителями.

И хотя Лив Тайлер говорила, что она может полюбить по-настоящему только один раз, стало известно о новом романе актрисы. В 2011 году Лив увлеклась молодым фотографом Тео Веннером, который младше ее на 9 лет. Но их отношения продлились всего год.

Весной 2014 года Лив Тайлер начала встречаться с футбольным агентом Дейвом Гарднером.

10 сентября 2014 года появилась информация о том, что Лив и Дейв ждут своего первенца.

11 февраля 2015 года Лив родила второго сына, который появился на свет на 6,5 недель раньше срока. Малыша назвали Сейлор Джин.