Анастасия Панина замужем за актером театра и кино Владимиром Жеребцовым. Впервые она увидела своего будущего мужа ещё во время работы над «Ромео и Джульеттой» в театре имени Пушкина. В 2006 году им выпало вместе играть в постановке «Пули над Бродвеем». Там Владимир и Анастасия играли супругов, и еще во время тренировок начали встречаться, а потом расписались. Летом 2010-го у них родилась дочь Александра.