Những năm đầu tiên trong sự nghiệp của mình, Bradley đối mặt với nhiều khó khăn. Khi vai diễn của anh trong mùa thứ hai của Alias bị cắt giảm thời lượng, anh có ý định từ bỏ. Anh thậm chí từng có ý định tự tử sau khi đối mặt với những khó khăn và nghi ngờ về sự nghiệp của mình. Anh quyết định từ bỏ chất có cồn từ năm 2004, nhấn mạnh rằng chúng sẽ hủy hoại cuộc đời của mình.

— Tôi từng tham dự một buổi tiệc và đập đầu mình vào sàn bê tông như kiểu xem tao cứng cỏi như thế nào nè. Khi tôi đứng dậy cũng là lúc máu chảy đầm đìa. Nhưng tôi tiếp tục làm lần nữa. Tôi trải qua một đêm ở bệnh viện với một khăn chườm nước đá trong khi đợi bác sĩ khâu vết thương. Tôi từng rất lo lắng rằng làm sao tôi có thể vượt qua và tiếp tục sống. Tôi luôn cảm thấy bị bỏ rơi ngoài rìa. Tôi chỉ sống cho mình. Tôi nhận ra rằng nếu tôi không thể nào sống hết với khả năng của mình và điều đó làm tôi cảm thấy sợ hãi vô cùng. Tôi từng nghĩ "Trời ơi, tôi sắp phá nát cuộc đời của mình rồi" (Bradley Cooper, The Hollywood Reports, 9/2012)

Tháng 10/2006, anh đính hôn với diễn viên Jennifer Esposito. Cặp đôi kết hôn vào tháng 12 cùng năm. Vào tháng 5/2007, Jennifer đệ đơn ly hôn và được chấp thuận vào tháng 11/2007. "Chỉ là một chuyện xảy ra thế thôi. Điều đáng mừng là cả hai chúng tôi đều nhận ra sớm. Đôi khi chúng ta chỉ nhận ra thôi", Bradley giải thích. Trước cuộc hôn nhân với Jennifer, anh từng gặp gỡ Renee Zellweger trong lúc quay phim Case 39 trong năm 2006. Giới truyền thông suy đoán về mối quan hệ của hai người trong năm 2009 khi bộ phim được ra mắt. Mặc dù cả hai đều từ chối trả lời về mối quan hệ, nhưng thường xuyên xuất hiện cùng nhau, năm 2011, giới truyền thông lên tiếng về việc cả hai đã chia tay. Tháng 12/2011, anh hẹn hò với Zoe Saldana và chia tay vào tháng 1/2013. Tháng 3/2013, anh hẹn hò người mẫu Anh tên Suki Waterhouse, mối quan hệ chấm dứt vào tháng 3/2015. Bradley bắt đầu hẹn hò với siêu mẫu Nga Irina Shayk trong tháng sau đó. Tháng 11 cùng năm, anh chuyển về sống chung với Irina ở New York. Tháng 3/2017, Irina hạ sinh con gái đầu lòng của cả hai.

Hai năm kể từ sau cái chết của ba mình vì căn bệnh ung thư phổi trong năm 2011, anh định cư lại ở Los Angeles cùng với mẹ. Trong thời gian chẩn đoán bệnh, anh cho biết: "Tôi là người rất may mắn bởi vì tôi có hoãn lại mọi việc và chú tâm vào việc chăm sóc ông ấy". Anh mô tả quá trình điều trị của ba mình là "rất mệt mỏi và chán chường cũng như phức tạp và tốn sức". Bradley cũng ủng hộ các tổ chức chống bệnh ung thư. Vào tháng 6/2014, anh tham gia ban quản trị của tổ chức phi lợi nhuận Hole in the Wall Gang Camp giúp mọi người chống lại bệnh ung thư.Tháng 4/2016, anh tham gia phát động Học việc chữa trị ung thư giúp đỡ bệnh nhân ung thư. Anh cũng là nhà sản xuất cho chương trình Stand up for Cancer, là một chương trình đặc biệt giờ vàng được chiếu vào tháng 9.

Năm 2009, Bradley tham gia chiến dịch của tổ chức bệnh Alzheimer để nâng cao nhận thức của mọi người về chứng bệnh. Anh cũng là một trong những thành viên của tổ chức Alzheimer do người nổi tiếng thành lập vì mục đích tương tự. Trong năm 2015, Bradley đại diện phát biểu cho nhóm Got Your 6 tại chương trình The National Geographic nhằm đảm bảo những người cựu chiến bình được hòa nhập tốt hơn trong xã hội. Bradley cũng quyên góp cho các hoạt động tranh cử của đảng Dân chủ và tham gia hội nghị Dân chủ Quốc gia (khi Hillary Clinton nhận được đề cử tham gia tranh cử Tổng thống) để nghe Cựu Tổng thống Barack Obama diễn thuyết. Anh cho rằng Barack Obama là "một tổng thống tuyệt vời".

Lớn lên ở Philadelphia cho nên Bradley là fan hâm mộ của đội bóng quốc gia Eagles. Anh cũng từng tham dự sự kiên ném bóng tuyết vào Santa Claus trong giảm ESPN Promo và cũng tham gia nhiều sự kiện lớn của đội Eagle nhưng chiến thắng Super Bowl đầu tiên vào năm 2018