В 2003 году Александрова участвовала в третьем сезоне шоу «Последний герой», где на глазах телезрителей разворачивалась ее романтическая история с телеведущим и телепродюсером Иваном Демидовым. Когда на совете племени было решено выгнать Демидова, Марина расплакалась прямо в эфире. Но после шоу пара вернулась к обычной жизни и вопросы журналистов старалась не комментировать.
Сериал «Звезда эпохи», в котором Александрова сыграла главную героиню, стал для нее важным как в карьере, так и в личной жизни. На съемках она познакомилась с актером Александром Домогаровым, с которым жила вместе с 2005 по 2007 год.
На момент знакомства Марине было 23 года, а Домогаров был на 19 лет старше. Эти отношения не были спокойными. Пресса писала, что у Домогарова были проблемы с алкоголем и в нетрезвом состоянии мог поднять руку на партнершу. Звезды то расходились, то снова сходились, но в итоге расстались.
После расставания с Домогаровым СМИ приписывали актрисе роман с Алексеем Чадовым – в тот момент они снимались в шоу «Большие гонки». Если верить слухам, их роман получился коротким: внимание Алексея на себя переключила участница «Фабрики звезд» Света Светикова. Тем не менее романтическое прошлое не помешало Марине и Алексею работать дальше и сниматься вместе в фильмах и сериалах.
С 2008 по 2010 год Марина была замужем за актером и коллегой по «Современнику» Иваном Стебуновым. О причинах расставания экс-супруги долго молчали, но Иван решил признаться в передаче «Судьба человека», что изменил Марине. «Я изменил ей во Львове. Это была какая-то глупая история, из поездки я уже вернулся совершенно другим человеком. Не планировал рассказывать Марине, но женщины такие вещи чувствуют. Следующий год мы пытались склеить отношения, старались забыть про этот эпизод и жить дальше. Однако уже было понятно, что ничего не получится», – вспоминал актер.
После развода со Стебуновым артистку видели в компании с режиссером Александром Баршаком. Таблоиды много писали о теплоте их чувств, но не забывали напомнить, что в то время Баршак был женат и растил с супругой двоих детей. Их связь была недолгой, и Александр быстро вернулся в семью.
С 2011 года Александрова стала жить с режиссером Андреем Болтенко. В 2012 году, после рождения сына Андрея, она вышла за него замуж. В 2015 году у пары появилась на свет дочь Екатерина. Актриса рожала детей в США, у них есть гражданство этой страны.
В интервью журналу Hello! Марина признавалась, что познала настоящую любовь только с Болтенко. «Могу сказать, что никогда не любила до встречи с Андреем. То, что мне казалось любовью когда-то, было чем угодно – привязанностью, страстью, влюбленностью, авантюризмом, иногда болью... А любовь, объединяя все эти чувства, дает человеку гармонию внутри», – делилась актриса.
