据悉，相貌不凡的陈意涵初恋开始于中学，当时连手都没牵过，到如今，陈意涵恋爱的对象多到数不清，她曾坦言：“我不敢数，恋爱长则3年、短的也有3个月，3个月是我对一个人的忍耐极限。”高中时陈意涵和男友刚交往不久，因喉咙开刀，十天无法说话，但是在陈意涵痊愈之后，男友被陈意涵吱吱喳喳说话的样子吓到，太吵而分手。
2010年，陈意涵被曝与出演《闪亮的日子》演员李运庆交往多年，二人是因为2006年合作电影《单车上路》而互生好感。陈意涵曾被曝出与李运庆热恋时，不但深夜进出李家，更与李家人熟识。二人之间的感情一度十分火热，据悉之后因为李运庆劈腿李佳豫，而使两人恋情告终。但是，分手之后，陈意涵与李运庆的关系还是很好。
2007年7月14日，陈意涵出演偶像剧《我要变成硬柿子》。陈意涵在剧中的淡妆受到不少赞美，而曾在电影“刺青”演出的她，因跟陈德烈合作传出绯闻，两人被偷拍到相约看电影和逛街。
