Ngày 26 tháng 8 năm 2015, cô và nam diễn viên Trần Hiểu bị bắt gặp hẹn hò. Cặp đôi xác nhận tin tức vào cùng ngày và đến ngày 27 tháng 8 thì công khai tình cảm trên trang cá nhân tiếp nối cặp đôi Cô Long-Quá Nhi trước đó là Phạm Văn Phương và Lý Minh Thuận.[1] Hai người đăng ký kết hôn vào ngày 5 tháng 7 năm 2016[2] cùng với thông báo Trần Nghiên Hy đang mang thai.[3]

Ngày 19 tháng 7 năm 2016, cặp đôi tổ chức đám cưới tại khu du lịch thuộc hồ Nhạn Tê (雁栖湖), Bắc Kinh với tổng cộng 300 khách mời,[4] tiếp theo là buổi tiệc tối trong lễ quy ninh về thăm cha mẹ vợ tổ chức tại Đài Bắc, Đài Loan vào ngày 21 tháng 7.[5]

Ngày 20 tháng 12 năm 2016, Trần Hiểu và Trần Nghiên Hy đón con trai đầu lòng tại Đài Loan. Tên cúng cơm của cậu bé là Tiểu Tinh Tinh (ngôi sao nhỏ). Nhân dịp đầy tháng của Tiểu Tinh Tinh, cặp đôi gửi quà cảm ơn đến bạn bè và người thân, đồng thời tiết lộ tên khai sinh của cậu bé là Trần Mục Thần.