Chồng cũ của Dương Mịch là nam diễn viên Lưu Khải Uy. Cả hai công khai mối quan hệ vào đầu năm 2012 và đi đến hôn nhân năm 2013.

Tin tức về chuyện tình cảm của Dương Mịch và Lưu Khải Uy bắt đầu khi tham gia phim truyền hình Như Ý (如意).[6] Ngày 8 tháng 1 năm 2012, sau khi ảnh cặp đôi được tiết lộ, cả hai xác nhận đang hẹn hò.[7]

Trong hai năm sau đó, Dương Mịch và Lưu Khải Uy duy trì mối quan hệ ổn định. Cặp đôi tiếp tục đóng cặp với nhau trong phim điện ảnh Holding Love (HOLD住爱) và phim truyền hình Thịnh hạ vãn tình thiên (盛夏晚晴天), mua bất động sản tại Hồng Kông qua công ty quản lý chung.[8][9]

Ngày 13 tháng 11 năm năm 2013, cặp đôi tuyên bố đã nhận giấy đăng ký kết hôn.[10] Ngày 8 tháng 1 năm sau đó, đám cưới của cặp đôi được tổ chức tại Bali, Indonesia.[11] Không lâu sau đó, Dương Mịch xác nhận đang mang thai tháng thứ 3.[12] Ngày 1 tháng 6 năm 2014, cô sinh con gái tại Hồng Kông, em bé được đặt biệt danh là Tiểu Nhu Mễ (小糯米).[13]

Ngày 22 tháng 12 năm 2018, cặp đôi tuyên bố ly hôn sau gần 5 năm qua công ty truyền thông Gia Hành (嘉行传媒).[14]