Первым супругом Анны стал футболист Валентин Белькевич. Певица выходила за него замуж, будучи в положении, и создание семьи для нее тогда стало решающим моментом: ради нее она оставила группу «ВИА Гра», сделавшую ее знаменитой. В браке родилась дочь Алина. Тот брак продлился всего полтора года, и Аня достаточно быстро вернулась на сцену и телевидение, только уже в качестве сольной звезды.
Со своим вторым супругом Седокова познакомилась в фитнес-клубе. Максим Чернявский — бизнесмен, который вскоре после встречи с Анной принял решение переехать в США. Седокова поехала за ним. Они поженились, Анна забеременела и родила супругу дочку Монику. Через два года они расстались: Седокова мечтала вернуться домой и дальше продолжать свою музыкальную карьеру. Бракоразводный процесс был сложным, так как дочка пары — по закону — оставалась в США как гражданка этой страны.
Сергей Гуман — танцор, который исполнил главную роль в клипе Седоковой на песню «Между нами кайф». На съемках и зародилась их страсть. Роман двух влюбленных длился два года. При этом Анна и Сергей то сходились, то снова расходились.
В 2017 году исполнительница вновь забеременела. Она долгое время не хотела разглашать имя отца ребенка, но затем в сети появилось их совместное фото с бизнесменом Артемом Комаровым. Их познакомил лидер группы «Пилигрим» Андрей Ковалев. Про эти отношения Анна много не распространялась, желая сохранить их в максимальной тайне, и, судя по тому, что больше кадров с Артемом в ее ленте не было, их связь была скоротечной.
Параллельно с Комаровым в жизни Седоковой присутствовал и другой мужчина — музыкант Анатолий Цой. Они записали дуэт, частенько появлялись вместе, и его даже считали отцом сына Ани, Гектора. В 2022 году Цой отметил, что у него не было романа с Седоковой, их связывали дружеские отношения. Но когда певица вышла замуж, их дружбе пришел конец.
С латвийским баскетболистом Анна Седокова встречается с 2019 года. Пара не сразу рассказала о своих отношениях, боясь гнева общественности, ведь Тимма был женат, хотя уже давно не жил с супругой. Они поженились в 2020 году и жили на две страны: Янис нашел баскетбольный клуб в США, а Аня периодически приезжала на мероприятия в Москву. Мужчина принял детей возлюбленной и помогал с их воспитанием. После двух лет относительного затишья в их соцсетях начали появляться посты о ссорах в паре, и в октябре 2024 года певица подала на развод.
