李小冉结过一次婚。李小冉老公是
徐佳宁，高干家庭出身，2015年8月8日，李小冉与徐佳宁在布鲁塞尔举行婚礼。徐佳宁上世纪90年代就到北京开始闯荡，是金牌制片人，曾与李小冉合作过
《来不及说我爱你》，李小冉老公,出演过电视剧《无国界战争》
《离开雷锋的日子》《女劫杀》。
李小冉有三段广为人知的恋情，其中第一段的对象就是控制欲极强的孙东海。2005年，她通过参加电视剧
《巴黎童话》与该剧制片人孙东海相识，彼时的孙东海既是影视公司的老板，也是知名房地产商，有着大陆
向华强的称号。
孙东海常常指着她和父母鼻子骂，连她和朋友发的信息，打的电话都会被查，没有任何隐私可言。于是不堪其扰的李小冉选择向孙东海提出分手，却被对方拿着剪刀危险，为了躲避孙东海，只要能去外地拍戏，不管多差的剧本她都接，一直躲在外地，不敢回北京，因此这段感情给李小冉带来了不小的打击，以至于两人分手后，她也活得小心翼翼。
2008年，李小冉在拍摄电视剧
《阴丹士林》时，和导演鄢颇擦出火花，继而成为情侣。但因为在与孙东海分手后，她依然连续四年收到对方的威胁，所以这段新恋情开始时，她都不敢声张，连和鄢颇公开约会，看电影和在外就餐都没有过，直到2010年，鄢颇被砍事件曝光，两人恋情才浮出水面。
2014年，李小冉在社交平台发声，称与鄢颇仍是朋友，间接承认两人已分手的事实，也让许多人为之叹惋。恋情失败的李小冉在那之后消沉了一段时间，好在男闺蜜一直默默陪在身边，为其开导解忧，她才找到那个对的人，并在2015年的
比利时古堡将身穿洁白婚纱的自己交给了对方，也就是这位相识16年之久的男闺蜜徐佳宁。