Penélope Cruz ha tenido debilidad por sus compañeros de trabajo. Su primer novio, a los 16 años, fue Nacho Cano. Se enamoraron al rodar el videoclip de La fuerza del destino, de Mecano. Luego salió con Fernando Sarasola, ex de Marta Sánchez y con el cámara checo de La niña de tus ojos (1998), Thomas Obermaier. Conoció a Tom Cruise filmando Vainilla Sky (2001); acabaron a los tres años. Matthew McConaughey fue su siguiente amor tras coincidir en Sahara. También se la ha relacionado con Nicolas Cage, Adrien Brody, Orlando Bloom, Olivier Martínez y Matt Damon.