I 2021 fikk Grimes og Elon Musk en datter, Exa Dark Sideræl Musk, ved hjelp av surrogati. I 2023 fikk paret en ny sønn, Tau Techno Mechanicus. Måneden etter gikk Grimes til retten for å få foreldrerett til barna. I 2024 sa hun at hun var i e forhold med DJ Matteo Milleri.