Крис Мартин се запознава с (настоящата си бивша съпруга) Гуинет Полтроу зад кулисите на един от концертите си. Срещата им се оказва малко станна, защото пресата вече е спекулирала за възможна връзка помежду им, преди те изобщо да се познават. След това те стават двойка и са женени от 2003 до 2014 г., като разводът им става официален през 2016 г. В резултат на този брак Крис и Гуинет имат 2 деца.