Bạch Vân kết hôn khi đã 44 tuổi với Nguyễn Bá Hải. Hai người quen biết nhau khi ông Hải đang đi tu tại chùa Một Cột, sau thời gian dài quen biết, ông Hải quyết định hoàn tục, sau thời gian chung sống thì họ li hôn vì phương châm sống khác nhau.[4][6]

Năm 2015, nghệ sĩ ưu tú Bạch Vân gặp tai nạn và được bác sĩ chẩn đoán bị giãn xương cột sống, dù đã chữa trị nhưng vết thương vẫn phát tác khi thay đổi thời tiết.

giữa năm 2019, bà bị tai biến, liệt nửa người; phải nằm trên giường bệnh trong 2 tháng.[7] Bà sống tại phố Ngọc Khánh ở quận Ba Đình.