Sau một cuộc tình kéo dài khoảng 4 năm, Thanh Huyền đã kết hôn với Hoàng Trần Anh vào ngày 24 tháng 3 năm 2011. Chú rể là một doanh nhân hơn Thanh Huyền tới 12 tuổi. Hôn lễ được tổ chức tại khách sạn Meliá với đông đảo đồng nghiệp trong giới nghệ sĩ cùng gia quyến của diễn viên họ Lã.[29]
Ngoài đời, cô là một phụ nữ xinh đẹp và có hội bạn thân là diễn viên Vân Hugo, Quỳnh Nga, Huyền Lizzie (Phan Minh Huyền), Phanh Lee (Lê Phương Anh), Việt Anh,...[31][32][33] Ngoài ra, Thanh Huyền có sở thích đi du lịch, cô là một trong những nghệ sĩ chăm chỉ đi du lịch nhất nhì trong làng giải trí Việt Nam. Nhờ có điều kiện sống dư giả nên cô thường đi đến những địa điểm nổi tiếng khắp nơi trên thế giới và hình ảnh những chuyến đi được cô đăng tải rất thường xuyên trên trang Facebook cá nhân.[34][35]
Đầu năm 2013, Thanh Huyền và gia đình bố mẹ đẻ của cô vướng vào tin đồn đối xử tệ bạc, chèn ép em dâu Minh Trang (vợ thứ hai của Lã Tiến Mạnh) khiến cô phải ly dị với Tiến Mạnh và ôm bụng bầu sang nước ngoài sinh con, trở thành mẹ đơn thân với 2 bé trai sinh đôi.[36]
