Le 25 mai 2002, Claudia épouse le producteur de cinéma anglais Matthew Vaughn, à Coldham Hall en Angleterre, au nord-est de Londres, où elle réside et donne naissance à son fils Caspar Matthew le 30 janvier 2003, puis à sa fille Clémentine le 11 novembre 2004.Le 15 janvier 2010, elle a annoncé qu'elle était enceinte de son troisième enfant. Le 14 mai 2010, c'est une petite fille prénommée Cosima Violet qui voit le jour.

Elle s'est mariée le 11 octobre 2003 avec l'acteur Alexis Denisof, qui interprète le rôle de "Wesley Wyndam-Pryce" dans les séries télévisées Buffy contre les vampires (saison 3) et Angel.

Le 24 mars 2009 et le jour de son propre anniversaire, Alyson donne naissance à Satyana, son premier enfant.

Elle annonce en décembre 2011 qu'elle est une nouvelle fois enceinte. La petite Keeva Jane Denisof, deuxième enfant du couple, a vu le jour le 23 mai 2012.

Le 7 janvier 2006, elle épouse le champion de motocross Carey Hart (à ne pas confondre avec le chanteur Corey Hart) sur une plage au Costa Rica. En février 2008, le couple se sépare officiellement. La chanson So what de son album Funhouse aborde le thème de sa rupture avec son ancien mari. Après leur rupture, Pink et Carey Hart sont restés très proches. Le couple a maintenant renoué et a décidé de renouveler leurs vœux de mariage.

Le 18 novembre 2010, à 31 ans, la chanteuse révèle qu'elle attend son premier enfant avec son mari.

Le 2 juin 2011, le couple accueille leur premier enfant, une fille : Willow Sage Hart.