王学兵的第一任妻子名叫冯钰棋，是职业模特。她与王学兵2000年1月认识，同年10月就结婚，当时父母劝她再交往一段时间，但她认为9个月的时间了解一个人已经足够了。两人2004年协议离婚。冯钰棋说:“关键是长期不见面，大家都各忙各的，结果聚到一起反而觉得比较陌生。”
第二段婚姻
2007年，王学兵与女演员孙宁因拍摄电视剧《忘不了》相识相恋，并于2009年10月在北京完婚。2012年4月两人宣布正式离婚，结束了近三年的婚姻生活。
一段恋情
2004年，一起拍摄《壮志凌云包青天》的范冰冰和王学兵传假戏真做，两人在三亚酒店亲密戏水的照片遭到媒体曝光，只是后来恋情无疾而终。王学兵曾坦言，因为范冰冰太漂亮了，所以跟她在一起没安全感。
范冰冰和王学兵的绯闻传遍天下是因2005年2月17日，两人在海南三亚某酒店泳池亲热戏水被偷拍的照片被曝光。尽管当初两人一直否认，但是两人曾经热恋是铁的事实，范冰冰在接受记者采访时也曾坦然承认王学兵是过去式……尽管两人分手已经有一年多了，但他们的关系还是非常好，特别是王学兵，仍然非常照顾范冰冰，既然这样，两人为什么又要分手呢?
王学兵是圈内公认的重感情的人，这样的演员真的很难得，王学兵和范冰冰合作拍戏是在2003年11月，两人首度合作《福星高照猪八戒》。那时的王学兵是有家室的，2004年4月，在《壮志凌云包青天》中再度合作，饰演情侣，传出戏假情真。王学兵被爆出婚姻危机正好是在他和范冰冰在三亚酒店戏水被偷拍的时候，对此范冰冰一味的强调王学兵的离婚与她没有关系，其实感情这东西没有谁对谁错，明星离婚自然受人关注。
