Công Vinh có vợ là ca sĩ Thủy Tiên[47]. Hai người gặp nhau lần đầu vào ngày 2/1/2009 khi cùng tham gia buổi chụp hình cho một tạp chí tuổi teen, có một sự trùng hợp thú vị khi đây cũng là ngày sinh nhật con gái đầu lòng của 2 người (bé Lê Trần Diễm Quỳnh, tên thường gọi là Bánh Gạo sinh ngày 2/1/2013), và đến cuối năm, trước khi Công Vinh lên đường sang Bồ Đào Nha để đầu quân cho Leixões S.C - cả hai đã chính thức công khai với truyền thông rằng họ đang hẹn hò - thông tin này được đăng tải độc quyền trên tờ Sài Gòn Giải Phóng bởi nhà báo Đỗ Tuấn.

Lễ đính hôn của 2 người cũng đã được tổ chức vào ngày 4 tháng 11 năm 2011 tại thành phố Rạch Giá (Kiên Giang) - quê hương của Thủy Tiên.[48] Thủy Tiên đã chính thức cử hành hôn lễ với cầu thủ Công Vinh ngày 27 tháng 12 năm 2014 sau gần 6 năm hẹn hò,[49]. Thủy Tiên cũng đã cho ra đời ca khúc "Happy Wedding (Chỉ Cần Anh Thôi)" trong dịp đặc biệt này[50]. Cả hai làm lễ Hằng thuận tại chùa và trong tiệc cưới chỉ đãi món chay.

Tháng 3/2016, Công Vinh xuất hiện với vai trò cameo trong bộ phim điện ảnh "Vợ ơi... em ở đâu?", dự án đầu tay của Thủy Tiên với vai trò sản xuất.[51]

Tháng 1/2017, Công Vinh nhận lời làm Quyền chủ tịch CLB Thành phố Hồ Chí Minh[52] và đã có những dấu ấn đáng kể khi đưa về nhiều cầu thủ như Trần Phi Sơn, Sầm Ngọc Đức, Huỳnh Quang Thanh, Nguyễn Thanh Diệp, Nguyễn Hải Anh, Vũ Ngọc Thịnh, Văn Thuận, Gonzalo... và HLV Toshiya Miura. Nhưng đến tháng 5/2018, anh bất ngờ tuyên bố từ chức sau khi bất đồng quan điểm với ban lãnh đạo CLB, và HLV Nguyễn Hữu Thắng được chọn để thay thế Công Vinh.

Tháng 11/2017, Lê Công Vinh xuất hiện trong đội hình "Vietnam Legend" của tựa game "FIFA Online 3" cùng với 8 danh thủ khác bao gồm Dương Hồng Sơn, Vũ Như Thành, Lê Phước Tứ, Nguyễn Minh Phương, Phan Văn Tài Em, Lê Tấn Tài, Phạm Thành Lương và Phạm Văn Quyến.[53]

Tháng 5/2018, Công Vinh cùng với sự chấp bút của nhà báo Trần Minh đã cho ra mắt cuốn tự truyện đầy tranh cãi mang tên "Lê Công Vinh - Phút 89[54]", toàn bộ số tiền thu về được dùng để làm công tác từ thiện.

Vào ngày 16/6/2018 Công Vinh chính thức ra mắt Học viện Bóng đá CV9 (CV9 Academy) của chính anh thành lập tại đại học RMIT (Q.7, TPHCM).

Mùa giải 2019/2020, Công Vinh có lần đầu thử sức bản thân với vai trò MC trong chương trình "Thứ 9 Ngoại Hạng" trên kênh K+[55], xuất hiện cùng với anh còn có các khách mời có kiến thức chuyên môm như các nhà báo Trần Minh, Trần Hải hay các cựu danh thủ như Minh Phương, Phan Thanh Bình, Việt Thắng, Ngọc Châm. Số đầu tiên được phát sóng ngày 12/8/2019.

Tháng 3/2020, Lê Công Vinh đã được Liên đoàn bóng đá Châu Á (AFC) bình chọn là 1 trong 5 huyền thoại của bóng đá Đông Nam Á cùng với Kiatisuk Senamuang (Thái Lan), Neil Etheridge (Philippines), Soh Chin Aun (Malaysia) và Bambang Pamungkas (Indonesia).