Pětačtyřicetiletá filmová hvězda má se svým o dva roky mladším manželem, francouzským hercem Vincentem Casselem, už pětiletou dceru Devu. Když ji v roce 2004 čekala, zapózovala nahá pro italské vydání časopisu Vanity Fair na protest proti italskému zákonu, který zakazoval používat dárcovské sperma.
Bellucci, která zazářila například v roli Máří Magdalény v biblickém dramatu Umučení Krista nebo ve sci-fi Matrix Reloaded, se za Cassela provdala v roce 1999. Seznámili se o tři roky dříve při natáčení francouzského filmu Byt a od té doby společně natočili několik snímků.
Jejich manželství je považováno za jedno z nejpevnějších v současném filmovém světě. Pro italskou krásku to byl už druhý sňatek. V 90. letech byla krátce provdána za italského módního fotografa Claudia Carlose Bassoa, jejich svazek ale zůstal bezdětný.
Porod Devy v září 2004 Bellucci popsala jako "tělesný a božský". Deva také v sanskrtu znamená božská.
