Ngày 12 tháng 2 năm 2011, cô kết hôn với nam diễn viên Nandish Sandhu tại Ghaziabad.[62] Năm 2014, cả hai người ly thân và vào năm 2015, cặp đôi đệ đơn ly hôn sau gần 4 năm chung sống với nhau.[63] Cuộc hôn nhân giữa hai người chấm dứt vào tháng 3 năm 2016.[64]

Năm 2018, cô hẹn hò với Arhaan Khan, cả hai người đều tham dự mùa thứ 13 của chương trình Bigg Boss, Arhaan đã cầu hôn Desai và cô chấp nhận lời cầu hôn.[65] Tuy nhiên, sau đó, Salman Khan tiết lộ Arhaan đã kết hôn trước đây và đã có một người con mà anh vẫn giữ bí mật cho Desai.[66] Năm 2020, sau khi rời khỏi ngôi nhà chung của chương trình Bigg Boss, cô và Arhaan Khan chia tay nhau sau 2 năm hẹn hò.[67][68]