Trong tình trạng hỗn loạn của Destiny's Child vào năm 2000, Knowles đã thừa nhận trong tháng 12 năm 2006[123] rằng cô đã có trải qua tình trạng trầm cảm tích tụ từ những cuộc đấu tranh: sự chia rẽ công khai của LeToya Luckett và LaTavia Roberson, bị công khai tấn công bởi các phương tiện truyền thông, nhà phê bình và blog làm chia cách họ,[124] và một bạn trai lâu năm (mà cô đã có từ 12-19 tuổi) để lại cho cô.[125]

Bệnh trầm cảm của cô rất nặng đã kéo dài trong một vài năm, trong khi cô đã giữ mình trong phòng ngủ của mình hàng ngày và từ chối bất cứ thứ gì để ăn. Knowles nói rằng cô ấy đấu tranh để nói về trầm cảm của mình vì Destiny's Child vừa đoạt giải Grammy đầu tiên của họ và cô ấy sợ không có ai cho rằng cô nghiêm túc.[126] Tất cả những sự kiện đã làm cho cô ấy đặt câu hỏi cho mình và những người bạn của cô, mô tả về tình hình cô nói: Bây giờ tôi là một người nổi tiếng. Tôi đã sợ tôi không bao giờ muốn tìm ai đó một lần nữa để yêu thương tôi cho tôi. Tôi đã sợ làm những người bạn mới.[125] Cô thừa nhận mẹ cô, Tina Knowles, đã giúp cô ra khỏi bệnh trầm cảm của mình, bằng câu nói: "Vì sao con cứ nghĩ đến ai đó có thể không yêu con làm chi? Con có biết con dễ thương, thông minh và đẹp lắm không ? ("Why do you think a person wouldn't love you? Don't you know how smart and sweet and beautiful you are?")[125]

Năm 2002, Knowles đã có tình cảm với anh chàng nhạc rap Jay-Z, khi cô song ca với anh trong bài "'03 Bonnie and Clyde".[33] Bất chấp những tin đồn dai dẳng về mối quan hệ của họ, họ vẫn giữ kín đáo về nó.[127][128] Trong năm 2005, dư luận bắt đầu xôn xao về chuyện đám cưới bí mật của họ, nhưng hai người vẫn luôn luôn kín miệng trước những câu hỏi này.[129]

Vào ngày 4 tháng 4 năm 2008, Knowles và Jay-Z đã kết hôn ở thành phố New York[130]. Knowles giấu chiếc nhẫn cưới và không công bố tin hôn nhân của mình, cho đến buổi hòa nhạc Fashion Rocks vào ngày 5 tháng 9 năm 2008 tại New York [131]. Trước khi họ cưới nhau, Knowles và Jay-Z đã được tạp chí TIME liệt kê vào danh sách những cặp đôi quyền lực nhất trong 100 người có ảnh hưởng nhất của năm 2006 (Most Powerful Couple / Time 100 Most Influential people of 2006) [132]. Trong tháng 1 năm 2009, Forbes xếp họ như là cặp đôi có thu nhập hàng đầu của Hollywood, với tổng cộng 162 triệu $.[133].

Ngày 07 tháng 1 năm 2012, Knowles đã sinh ra một con gái, đặt tên là Blue Ivy Carter, tại Bệnh viện Lenox Hill ở New York [134]. Ngày 09 tháng 1 năm 2012, Jay-Z phát hành "Glory", một bài hát dành riêng cho con gái của họ, và công bố trên trang mạng xã hội LifeandTimes.com của mình.

Vào ngày 1 tháng 2 năm 2017, cô thông báo về việc mang thai sinh đôi trên mạng xã hội Instagram. Bài viết đã thu hút hơn 6 triệu lượt like chỉ trong vòng 8 tiếng đồng hồ, trở thành bài đăng có lượt like nhanh nhất tính tới thời điểm đó. Ngày 13 tháng 7 năm 2017, cô đăng hình ảnh đầu tiên về cặp sinh đôi cũng như thông báo về việc cặp sinh đôi đã ra đời 1 tháng trước đó, ngày 13 tháng 6 năm 2017 tên Rumi và Sir Carter. Cặp sinh đôi được sinh ra ở Trung Tâm Y tế Ronald Reagan UCLA, California, Rumi sinh trước Sir.