Prvním mužem Chytilové byl fotograf Karel Ludwig. S tím se seznámila při natáčení Císařova pekaře, kde hrála dvorní dámu. I když vztah s umělcem, který fotil například pro Národní divadlo a Semafor netrval déle než tři roky, režisérka ho ve svých vzpomínkách označuje za jeden velký flám. Vztah skončil ve chvíli, kdy se láska Ludwiga k alkoholu vymkla kontrole...
20 let spolu a pak...
Druhým manželem režisérky se stal kameraman Jaroslav Kučera, kterému Věra porodila dceru Terezu, která se později stala herečkou divadla Sklep a syna Štěpána, který se stal po otci kameramanem.
Pár spolu žil dvacet let, ale vztah dvou silných a výjimečných osobností nakonec nevydržel a manželé se počátkem 80. let rozvedli, což provázel i nepříjemný boj o děti.
Měla i dr. Štrosmajera
Snad nejslavnějším románkem Chytilové se stal milenecký vztah s českou hereckou legendou, Milošem Kopeckým. Ten o sedm let mladší Věru brával do společnosti pražských umělců a intelektuálů a snažil se ji vzdělávat, čímž krásku velmi okouzlil a ona na avantýru až do konce života ráda vzpomínala.
Hojně se spekulovalo i o jejím vztahu s režisérem Otakarem Vávrou (†100), který ji jako jedinou ženu přijal ke studiu režie. Chytilová se netajila tím, že k němu vzhlížela a být jeho studentkou pro ni byl intenzivní zážitek, ale vztah se známým sukničkářem se nikdy nepodařilo potvrdit.