刘亦菲的妈妈刘晓莉是国家一级演员,1970年进入武汉歌舞剧院学习舞蹈专业,1976年毕业后留剧院任舞蹈演员,擅长表演民族、古典、芭蕾各种形式的舞蹈,获得过“五个一工程奖”和文化部文华表演奖。刘亦菲爸妈因为忙于事业,快30岁了才生了刘亦菲。1997年,刘亦菲父母离异,刘亦菲从武汉市江岸区鄱阳街小学退学,随母亲远赴美国读书。因念书关系及待在美国时间较长,故母亲将其国籍改为美国,但刘亦菲始终认为自己为中国人。
刘亦菲自出道以来几乎与绯闻不沾边。虽然也被传与男演员们的的绯闻,但都被一一澄清,直到2009年06月07日,刘亦菲才首次公开承认自己有喜欢的人,但男方身份一直保密中,无人知晓。2015年8月5日下午,宋承宪表示“与刘亦菲刚刚开始交往,是相互正在了解的阶段”,感情处在萌芽阶段。