Още когато става известна Джоли се омъжва за колегата си от "Хакери" Джони Лий Милър през 1996 г. Двамата се разделят три години по-късно през 1999 г. След това се омъжва за Били Боб Торнтън (татуира името му на ръката си и носи кръвта му във флакон около врата си) през 2000 г. Разделят се през 2003 г. След това звездата от "Вечните" започна да се среща с Брад Пит през 2005 г. Женят се 2014 г., но се развеждат през 2019 г.