Về đời tư, Như Quỳnh đã kết hôn với kỹ sư không gian Nguyễn Thắng hiện đang công tác trong cơ quan chính phủ Hoa Kỳ[cần dẫn nguồn] và họ có một con gái tên là Melody Đông Nghi vào năm 2007, sống trong một gia đình nhỏ rất hạnh phúc tại Mỹ. Tháng 6 năm 2015, Như Quỳnh đã chính thức li hôn với chồng vì cô thừa nhận rằng mình đã không mang lại hạnh phúc cho anh, nhưng anh vẫn bù đắp cho đứa con gái của mình là Melody Đông Nghi để không cảm thấy bé bị thiệt thòi. Thông tin này được công khai khi Như Quỳnh tham gia một chương trình talkshow của nữ ca sĩ Tâm Đoan.