Юлия Пересильд — мать двух дочерей: Анны (род. 2009) и Марии (род. 2013). Отцом детей является известный режиссёр Алексей Учитель, с которым Пересильд сотрудничала в фильмах «Пленный», «Край» и других. Несмотря на то, что Учитель в те годы был официально женат на Кире Саксаганской, Юлия долго скрывала их отношения, подтвердив отцовство лишь в 2017 году.
Пара никогда не оформляла брак. После 15 лет отношений и рождения детей они расстались, сохранив дружеское общение и совместную заботу о дочерях. Юлия подчёркивает: «Алексей — хороший папа. Мы в прекрасных отношениях, это семья» .
По словам актрисы, разрыв произошёл без скандалов или измен. Во время пандемии отношения пережили кризис, и пара решила расстаться мирно. С 2022 года Юлия состояла в отношениях с актёром Михаилом Тройником. Они вместе играли в спектакле «Последнее лето» в Театре наций. В декабре 2023 года СМИ распространили слухи об их тайной свадьбе, но Пересильд их опровергла, прокомментировав: «Не читайте до обеда советс