Jessica ALba começou a namorar o ator Michael Weatherly em maio de 2001, que foi seu companheiro no seriado Dark Angel, no qual fez o jornalista cibernético Logan Cale. Jessica Alba e Michael romperam o namoro em 2003.
Desde janeiro de 2005 Jessica namorava o produtor Cash Warren. Os dois se conheceram durante as filmagens de Quarteto Fantastico, um dos principais filmes de que Jessica Alba participou. Na época, ele era assistente de direção.
Em dezembro de 2007, Jessica Alba anunciou que estava grávida de Cash e que eles se casariam. Em 19 de maio de 2008, em uma discreta cerimônia em Beverly Hills, eles se casaram. Em 7 de junho de 2008, nasceu sua filha, Honor Marie Warren, no Centro Médico Cedars-Sinai, em Los Angeles.