Ngày 23 tháng 9 năm 1982, Sarkozy kết hôn với Marie-Dominique Culioli, con gái của một dược sĩ đến từ Vico (một ngôi làng ở phía bắc Ajaccio, Corse). Họ có hai con trai, Pierre (sinh năm 1985) và Jean (1987). Người làm chứng cho cuộc hôn nhân của Sarkozy là một chính trị gia cánh hữu nổi tiếng Charles Pasqua, về sau trở thành một nhà chính trị đối lập. Đến năm 1996, Sarkozy mới chính thức ly hôn với Culioli, dù hai người đã sống ly thân từ vài năm trước.

Khi đang là thị trưởng Neuilly, Sarkozy gặp Cécilia Ciganer-Albeniz (cháu gái nhà soạn nhạc Isaac Albéniz, và là con gái của một thương gia gốc Nga), khi ông đứng chủ hôn cho cô và chồng,[10] Jacques Martin, một người dẫn chương trình truyền hình nổi tiếng. Cécilia trước đó là người mẫu thời trang và là nhân viên quan hệ công chúng. Năm 1988, Cécilia Ciganer-Albeniz bỏ chồng để đến với Sarkozy, và ly dị Martin một năm sau đó. Tháng 10 năm 1996, Sarkozy kết hôn với Cécilia. Hai người có một con trai, Louis, sinh ngày 23 tháng 4 năm 1997.

Từ năm 2002 đến 2005, hai người thường xuyên xuất hiện trước công chúng, Cécilia hoạt động trong cương vị phụ tá chính cho chồng.[11] Tuy nhiên, ngày 25 tháng 5 năm 2005, nhật báo Thụy Sĩ Le Matin chạy tin Cécilia đã bỏ Sarkozy để đến với một người Maroc gốc Pháp, Richard Attias, giám đốc điều hành công ty quảng cáo và truyền thông Publicis tại New York. Sarkozy kiện tờ báo, nhưng trong thời gian này, có tin ông cũng đang quan hệ với một nhà báo nữ, Anne Fulda, đang làm việc cho tờ Le Figaro.[12]

Tháng 1 năm 2006, Sarkozy tìm cách hòa giải với Cécilia. Đầu năm 2006, ông cho báo chí biết đã chào đón Cécilia trở về từ Mỹ, mặc dù không ai biết chính xác tiến trình hòa giải diễn ra như thế nào.

Ngày 18 tháng 10 năm 2007, văn phòng tổng thống thông báo Nicolas Sarkozy và Cécilia Ciganer-Albeniz đã ly hôn do sự đồng thuận từ hai phía (divorce par consentement mutuel) từ ngày 15 tháng 10.[13] Cũng nên biết rằng Ciganer-Albeniz không thể đệ đơn ra tòa xin ly dị, vì cớ quyền đặc miễn tài phán dành cho tổng thống.

Sau hai tháng ly hôn, cuối cùng Tổng thống Pháp Nicolas Sarkozy đã tìm được một tình yêu mới - Carla Bruni, một siêu mẫu người Pháp lai Ý. Ông đã đưa bạn gái đến Ai Cập để nghỉ lễ Giáng sinh. Hai người cưới nhau vào ngày 2 tháng 2 năm 2008.[14]