De sa relation tumultueuse avec Louis-Léon de Brancas, duc de Lauragais, elle eut quatre enfants, dont Antoine-Constant de Brancas, colonel du Premier Empire mort à Essling. Elle fut aussi très proche de Paul Barras et de Nicolas François de Neufchâteau. On lui prête autant de liaisons avec des femmes qu'avec des hommes, notamment Fanny Raucourt, de Villeroy, la princesse d'Hénin. Anne Bonnier, ancienne duchesse de Chaulnes qui avait perdu ses titres en épousant son amant (un bourgeois du nom de Giac), lui demanda un jour comment allait le métier. Sophie Arnould répondit: "Assez mal, depuis que les duchesses s'en mêlent."