Trong một cuộc phỏng vấn, Rodriguez tiết lộ cô mắc bệnh Hashimoto, một bệnh về tuyến giáp, từ năm 19 tuổi.[41][42]

Trong một cuộc phỏng vấn năm 2014, cô nói, "Tôi lớn lên theo Công giáo. Gia đình tôi là người Do Thái và tôi tham dự một nhà thờ Thiên chúa giáo ở Hollywood. Về cơ bản, tôi ở khắp mọi nơi."[43]

Năm 2016, Rodriguez bắt đầu hẹn hò với nam diễn viên, người mẫu và võ sĩ MMA Joe LoCicero, người mà cô gặp trên phim trường Jane the Virgin. Vào ngày 7 tháng 8 năm 2018, Rodriguez xác nhận trong một cuộc phỏng vấn với Us Weekly rằng cô và LoCicero đã đính hôn.[44] Ngày 4/5/2019, cặp đôi kết hôn.[45]