2011年与杨树鹏拍摄电影《匹夫》时两人相识，虽然杨树鹏比张歆艺大11岁，但是两人非常谈得来，戏拍完后他们就互生情愫。2013年，张歆艺心脏病发期间，杨树鹏在病榻前向张歆艺求婚，还不到半年的时间，两人就登记结婚。
杨树鹏只是个新晋导演，且之前也有一段婚姻，与前妻离婚后净身出户，媒体常评论两人门不当户不对。但张歆艺却对杨树鹏很是“执着”，曾坚定地表示：“我会双手合十向天祈祷，请你赐给我们一生一世”。
2014年11月30日中午杨树鹏率先发微博承认两人已经离婚，并透露是自己提的离婚。随后张歆艺转发杨树鹏的微博也承认离婚一事，并希望大家相信爱情。
张歆艺与大她16岁的前男友王志飞曾有一段7年的感情，王志飞曾在张歆艺还不红的时候在生活和事业上倾心照顾。
张歆艺2012年凭借《北京爱情故事》林夏一角人气飙升，但随后传出两人感情遭遇危机，张歆艺绯闻不断，王志飞于2012年3月在微博忍痛宣布与张歆艺分手，随后与张定涵结婚。
2011年4月的一天，张歆艺在微博上公开向贾乃亮示爱，称与贾乃亮合作仿佛是真的坠入爱河，而对于张歆艺的表白，贾乃亮似乎也是非常受用，立即与其进行互动，只是碍于正牌女友李小璐的关系，只能无奈的承诺“下辈子”。在《拿什么拯救你，我的爱人》剧中扮演一对生死恋人的贾乃亮和张歆艺，前不久竟在江苏卫视《老公看你的》节目中做了一回夫妻!在节目中也表现出了惊人的默契，情到深处，两人现场拥抱“大秀恩爱”，连主持人乐嘉都忍不住感动落泪。
演《北爱》的时候，有传张歆艺和剧中的男演员李晨谈恋爱，李晨的父母很是期盼。剧中张歆艺和李晨这对昔日“恩爱夫妻”既是好哥们儿，又是一对同病相怜的蓝颜知己，套用一句时髦话来形容“男闺蜜”，让不少网友都恨不得这俩人再接前缘。有媒体拍到二人深夜幽会，连陈思成都在微博里逼问二人到底是什么关系?
在拍摄《新上门女婿》时，张歆艺与张译一度传出绯闻，令人玩味的是，张译新车的牌照中也是张歆艺的生日数字，说明当时他们“搞”到一起已到相当的程度。现实生活中，张译和张歆艺也是被网友最看好的一对，虽然这只是粉丝们愿望，但是从张歆艺对这位搭档兼好友的评价“不可多得的好男人”中，也能看得出，两人情感甚笃。
网友评论：
七年王志飞，前夫杨树鹏。 曾经因为张歆艺跟杨树鹏离婚而默默流泪不已，到现在跟袁弘的姻缘，感叹世事变化，好女人总是会找到幸福的。
小编结语：当然啦谁还没有点过去呢?最重要的是当下，既然袁弘张歆艺两人选择了彼此，我们自然是要祝福啦!
