Michelel Williams bola v minulosti partnerkou herca Heatha Ledgera, ktorému porodila dcéru Matildu (12). Otec herca, Kim Ledger, vyjadril spokojnosť s tým, že Michelle je opäť šťastnou po boku nového muža. S Heathom žila v rokoch 2004 až 2007. Pre „Sydney Morning Herald“ otec zosnulého herca povedal: „Sme nesmierne šťastní. Ona sa pokúša žiť svoj život mimo médií a preto nechcem o tom veľa hovoriť, ale naozaj sme pre ňu šťastní.“ Rodina Ledgera zostala s herečkou v kontakte aj po jeho smrti v roku 2008. Ledger zomrel na predávkovanie.
Hoci sa Williams na tému súkromia pre médiá takmer nevyjadruje, pre Vanity Fair svojom novom manželovi povedala: „Spôsob, akým ma miluje, predstavuje aj spôsob, akým by som chcela viesť svoj život. Pracujem na tom, aby som sa cítila slobodná. Aj Matildu vychovávam tak, aby sa cítila slobodná a konečne ma miluje niekto, kto mi umožňuje zostať slobodnou.“