В декабре 2008 года Миша Бартон встречалась с фронтменом группы Kooks Люком Притчардом. В марте 2009 года пара распалась.

Летом 2012 года Миша начала встречаться с британским актером Себастьяном Кнаппом. В августе 2013 года стало известно, что пара рассталась.