С 1986 по 1989 год Крис Эванс был женат на Элисон Уорд. В этом браке у него родилась дочь Джейд (1986 год).

17 сентября 1991 года Крис женился на дикторе Кэрол МакГиффин, с которой прожил в браке до 1994 года.

До 2000 года Крис встречался с поп-певицей Ким Уайлд, моделью Рэйчел Таттон-Браун, помощницей продюсера Сюзи Аплин, с радиоведущими Антеей Тернер и Мелани Сайкс, а также популярной певицей Джери Холливелл.

В 2000 году Крис начал встречаться с певицей и актрисой Билли Пайпер.

В апреле 2001 года пара обручилась, а 6 мая того же года сыграла свадьбу в Лас-Вегасе.

В сентябре 2004 года стало известно, что Крис и Билли расстались, однако развод пара оформила лишь 31 мая 2007 года.

11 августа 2007 года Крис Эванс женился на Наташе Шишманиан.

10 февраля 2009 года у Криса и Наташи родился сын Ноа Николас Мартин.

1 июня 2002 года Наташа родила Крису еще одного сына Эли Альфреда Майкла.

В январе 2015 года, Эванс стал дедушкой, его дочь Джейд родила своего первого ребенка, мальчика по имени Тедди.