Roberts møtte sin kommende ektemann, kameramannen Daniel Moder, under innspillingen av filmen i 2000. Hun var da i et forhold med Bratt, mens Moder var gift med Vera Steimberg. Han søkte om skilsmisse litt over et år senere. Roberts og Moder giftet seg 4. juli 2002 på hennes ranch i Taos i New Mexico. De har tre barn sammen: tvillingene Hazel Patricia og Phinnaeus «Finn» Walter Moder (født 28. november 2004) og Henry Daniel Moder (født 18. juni 2007).