Signoret var gift med regissøren Yves Allégret fra 1944 til 1949 og med skuespilleren og sangeren Yves Montand fra 1951 til 1985. Mot slutten av sin karriere trosset hun tidens skjønnhetsidealer og viste tydelig sin alder og tiltagende vekt. Hennes skuespillerkunst var fortsatt av høy klasse. I sine siste år måtte hun nesten oppgi karrieren på grunn av kreft.