Từ tháng 9 năm 2009 đến tháng 10 năm 2016, Khloé kết hôn với vận động viên bóng rổ Lamar Odom. Họ đi tới hôn nhân sau một tháng tìm hiểu.

Tháng 4 năm 2018, Khloe và bạn trai là vận động viên bóng rổ Tristan Thompson, sinh được một con gái, đặt tên True Thompson. Tuy vậy, trong thời gian Khloe mang bầu, anh từng ngoại tình với nhiều phụ nữ. Ngày 20 tháng 2 năm 2019, cả hai chia tay nhau sau scandal Tristan ngoại tình với Jordyn Woods, bạn thân của Kylie Jenner, em gái Khloe.