Mantuvo una relación de 10 años con el actor Ryu Seung Bum, y en agosto del 2012 se dio a conocer la noticia de su ruptura. El principal motivo fue el no ser capaz de verse a menudo debido a su ajetreadas agendas de trabajo. Sus respectivas agencias dieron a conocer que llevan ya 4 meses de su ruptura, pero lo anunciaron hasta ese momento para mantener un poco de espacio y privacidad.
El 28 de mayo del 2014, se confirmó que mantenía una relación con el actor Lee Jin Wook. Ambos llegaron a conocerse a través de una reunión entre personas de la industria del cine y se convirtieron rápidamente cercanos. Después de sus intereses similares, los dos fueron vistos en marzo del 2013 en un desfile de moda juntos. Ambos eran llamados una "Pareja visual", debido a sus figuras como modelos y estilo de moda.
Las agencias que representan a los actores Gong Hyo Jin y Lee Jin Wook confirmaron el 24 de septiembre del 2014 que la pareja se habría separado. La agencia de Lee Jin Wook, Will Entertainment, declaró a los medios: “Ellos han decidido continuar con su relación profesional, continuaran brindándose apoyo”. La agencia agregó: "Por favor continúen apoyando a ambos en los proyectos que ellos continúen”.
Asistió al desfile de moda de Gucci Cruise 2017. Esta fue la primera vez que un artista coreano fue invitado a un evento de la marca de lujo.