С 1986 по 1995 год Джулианна Мур была замужем за актером Джоном Гулдом Рубиным.

В 1996 году начала встречаться с режиссером Бартом Фрондлихом. В 2003 году Джулианна вышла за него замуж. 4 декабря 1997 года у пары родился сын Калеб, а 11 апреля 2002 года дочь Лив Хелен.