С будущим мужем – актером Вахтангом Беридзе – Ольга Арнтгольц познакомилась, когда они вместе играли в спектакле «Ханума». Сначала их связывала дружба, которая переросла в романтические отношения. В 2009 году пара поженилась, а в 2013-м у них родилась дочь Анна.
В 2015 году по инициативе Ольги начался бракоразводный процесс. «Мы оба наделали кучу ошибок и получили колоссальный опыт. Но у нас появилась дочь, и это замечательно. Дети не являются сдерживающим фактором. Я тогда считала, что это может что-то скреплять и менять в отношениях. Но нет, не может», – отмечала актриса в программе «Жена. История любви» на ТВЦ.
В конце 2016 года стало известно, что артистка беременна. Отцом сына Акима, который родился в декабре 2016 года, стал режиссер Дмитрий Петрунь. Они познакомились на съемках сериала «Пандора», и Ольга вспоминала, что, когда увидела зеленые глаза режиссера, то подумала, что он похож на ее папу. Позже они поняли, что похожи характерами и взглядами на жизнь. Актриса вспоминала, что мужчина ей понравился, но ответила она на его чувства не сразу, так как ей нужно было время после развалившегося брака.
18 марта 2021 года, когда Татьяне и Ольге исполнялось 39 лет, обе сестры рассказали в соцсетях о рождении детей с разницей в 20 дней. Ольга стала мамой в третий раз, у них с Петрунем родился сын Лев.
Первым серьезным романом Татьяны Арнтгольц был роман с актером Анатолием Руденко. Они познакомились на съемках сериала «Простые истины» еще в 2000-м, но сблизились спустя годы. Артисты встречались два года и разбежались из-за того, что у них не хватало друг на друга времени. Руденко в программе «Судьба человека» вспоминал, что сам спровоцировал конфликт, чтобы закончить отношения.
С будущим мужем – актером Иваном Жидковым – Татьяна познакомилась в аэропорту Домодедово. В 2008 году они поженились, а в следующем году у пары родилась дочь Мария. В 2014-м супруги объявили о разрыве и решили остаться друзьями ради дочери. Сейчас девочка живет с отцом, но регулярно видится с мамой, отчимом и сводным братом. «Наверное, нам просто нечего делить, вот и весь секрет наших хороших отношений с Татьяной. У нас элементарно нет причин для ссор», – рассказывал Жидков об отношениях с бывшей в нашем интервью.
В 2014 году Арнтгольц встречалась с коллегой по спектаклю «Двое на качелях» Григорием Антипенко. Отношения развивались стремительно, какое-то время влюбленные жили вместе. Через год они расстались на дружеской ноте.
Вторым мужем Татьяны стал актер Марк Богатырев. В конце 2018-го пара рассекретила свои отношения, а в 2020-м сыграла свадьбу. В 2021 году появился на свет их сын Данила. Татьяна отмечала, что после того как они с Марком создали семью, она изменилась.
«Мир крутится вокруг других вещей. Для меня не во главе угла стоит работа. Для меня самое важное – семья! Вот это мое богатство. У меня замечательный муж, которого я очень люблю. Он прекрасный отец! И он много снимается, он востребован, я так им горжусь, я так рада, что у него все хорошо складывается», – говорила Арнтгольц в интервью на YouTube-канале Fametime TV.