Năm 2005 khi tham gia phim Hạnh Phúc Như Hoa, cô đã quen biết với nam diễn viên Đặng Siêu, sau khi phim đóng máy hai người bắt đầu yêu nhau. Ngày 25 tháng 4 năm 2011, trong một phỏng vấn trên phim trường Tứ Đại Danh Bộ, Đặng Siêu cho biết anh và Tôn Lệ đã đăng ký kết hôn vào ngày sinh nhật anh, ngày 8 tháng 2 năm 2010. Ngày 7 tháng 6 năm 2011, Tôn Lệ và Đặng Siêu tổ chức hôn lễ tại Thượng Hải khi cô dâu đã mang thai.

Ngày 12 tháng 11 năm 2011, Tôn Lệ sinh con trai với tên thân mật là Đẳng Đẳng (Từ Từ), tên thật là Đặng Hàm Chi

Ngày 8 tháng 2 năm 2014, Tôn Lệ chia sẻ trên blog cá nhân weibo rằng cô đang mang thai đứa con thứ 2 cùng với ảnh gia đình trên bãi biển.

Ngày 3 tháng 5 năm 2014, Tôn Lệ hạ sinh bé gái với tên thân mật là Tiểu Hoa, tên thật là Đặng Hàm Nhất.

• Việc yêu thích: Nuôi dưỡng chó mèo lang thang, vẽ tranh, viết thư pháp, đọc sách, ngâm chân, tập yoga, đọc kinh phật,...