沈冰的第一個丈夫是上海市房地產富商蔡建國。兩人於2003年低調結婚，沈冰在2006年3月生下了一個女兒。不過，到了2008年底，沈冰與蔡建國離婚。離婚後，沈冰嫁給了第二任丈夫，雙全控股有限公司董事長王偉斌。