Chu Vĩnh Đường là người tình đầu tiên của Trương Bá Chi khi cô bước chân vào làng giải trí Hoa ngữ. Chu Vĩnh Đường có anh trai Chu Vĩnh Long là quản lý của hàng loạt các ngôi sao nổi tiếng Hong Kong lúc bấy giờ. Vì mến mộ nhan sắc của Trương Bá Chi nên "tiểu thiếu gia" đã nhờ anh trai “lôi kéo” ngọc nữ về phía công ty của gia đình. Sau đó, cả 2 có một khoảng thời gian mặn nồng bên nhau.
Từ khi quen biết Chu Vĩnh Đường, sự nghiệp của Trương Bá Chi lên nhanh “như diều gặp gió”. Tuy nhiên, do những mâu thuẫn cá nhân, cả hai đã “đường ai nấy đi”. Chu Vĩnh Đường từng tuyên bố anh là “người đầu tiên” của Trương Bá Chi.
Chia tay Chu Vĩnh Đường, Trương Bá Chi có cuộc tình thứ 2 với Trần Hiểu Đông. Năm 2000, Trần Hiểu Đông và Trương Bá Chi công khai tình cảm, lập tức, cuộc tình của họ gặp phải nhiều sóng gió, nhất là sức ép từ fan, công ty đĩa hát, vì cả hai đều là thần tượng của giới trẻ. Không chịu nổi áp lực quá lớn từ công chúng, sau một năm gắn bó, Trần Hiểu Đông và Trương Bá Chi buộc lòng tuyên bố chia tay.
Trần Hiểu Đông cho biết, hai người vẫn giữ liên lạc với nhau. Trương Bá Chi thường gọi điện cho anh, mỗi khi cô gặp chuyện phiền muộn, muốn có người tâm sự. Hiện tại Hiểu Đông đã kết hôn.
Chia tay Hiểu Đông, Bá Chi hẹn hò với một anh chàng ngoại quốc tên là Jeroen. Cũng như 2 cuộc tình trước đó, sau một thời gian yêu đương, cả hai nhanh chóng chia tay. Tuy nhiên, cánh săn ảnh cũng đã ghi lại rất nhiều khoảnh khắc thân mật, mặn nồng của cả hai.
Kết thúc mối tình với chàng trai ngoại quốc, Trương Bá Chi phải lòng hot boy Trần Quán Hy. Mặc dù không công khai mối quan hệ rõ ràng, nhưng cả hai đã yêu nhau một khoảng thời gian khá dài. Năm 2008, hàng loạt hình ảnh “giường chiếu” của Trương bá Chi và Trần Quán Hy được tung lên mạng khiến truyền thông Trung Quốc dậy sóng. Đây là thời điểm mà Trương Bá Chi và Tạ Đình Phong đã trở thành vợ chồng. Đó cũng chính là một trong những nguyên nhân dẫn đến sự đổ vỡ của cặp Phong – Chi.
Năm 2006, Trương Bá Chi và Tạ Đình Phong kết hôn. Cả hai có một đám cưới hạnh phúc, và có 2 con trai với nhau. Tuy nhiên, đến năm 2008, rạn nứt gia đình bắt đầu xuất hiện. Đầu tiên là sự cố ảnh sex của Trương Bá Chi và Trần Quán Hy. Sau đó, xuất hiện nhiều thông tin Tạ Đình Phong đối xử tệ bạc với vợ và quay trở về với tình cũ.
Năm 2011, cả hai chính thức ly hôn sau gần 5 năm chung sống với nhau. Tạ Đình Phong quay trở về với tình cũ Vương Phi, trong khi Trương Bá Chi làm mẹ đơn thân, giành quyền nuôi 2 đứa con và trở về Singapore sinh sống.
