Căsătorită de trei ori, a trecut prin două divorțuri dureroase, iar pierderea celui de-al treilea soț, profesorul universitar Constantin Dumitrescu, i-a declanşat grave probleme de sănătate.
S-a căsătorit prima oară la o vârstă fragedă, 19 ani, cu actorul și regizorul Marin Negreanu, mai mare cu 17 ani decât ea. Din acest mariaj a rezultat și singurul ei copil, Cătălin Negreanu. Legătură dintre cei doi nu a ținut din cauza diferenței de vârstă și din cauza geloziei exagerate a soțului sau. După 14 ani de căsnicie, creatoarea de modă a cerut divorțul. Picătura care a umplut paharul a fost criza pe care Negreanu a făcut-o într-o noapte când Zina s-a întors prea târziu acasă de la o petrecere. Creatoarea de modă a povestit pentru reista Tango despre acele momente: "Aveam o prietena foarte buna, Sanda Calugareanu, care e in Canada si al carei sot era bun prieten cu el, culmea. Avusesem spectacol si el mi-a dat telefon la Sanda ca sa ma intrebe la ce ora vin acasa. L-am intrebat daca vine el sa ma ia cu masina si mi-a raspuns ca nu, ca este obosit. „Bine, atunci ne vedem acasa“, i-am spus. Dar ca sa ne vedem acasa trebuia sa tin cont de programul unor prieteni ca sa ma duca si pe mine cu masina. Si am ajuns acasa cu o jumatate de ora mai tirziu decit i-am zis lui si cind am deschis usa, in momentul acela m-am trezit cu o oala de apa rece in cap. Am intrat, nu am spus nimic la inceput, dar apoi i-am zis: „Daca acum ai fost in stare de asta cind nu am nici o vina, doar te-am rugat sa vii sa ma iei cu masina si nu ai vrut, ceea ce ai tu este o boala!“
Al doilea soț al Zinei Zumitrescu a fost avocatul Nicolae Rădulescu-Botica. Creatoarea a mărturisit că nu a fost niciodată foarte îndrăgostită de avocat, dar simțea nevoia de protecție, așa că a acceptat cererea lui în căsătorie. Nici de această dată mariajul nu a mers, pentru că l-a prins sarutandu-se cu o altă femeie într-o cofetărie. Așa că după 12 ani de trăi în comun au luat-o pe drumuri separate.
La numai o luna după al doilea divorț, l-a cunoscut pe profesorul universitar Constantin Dumitrescu, al treilea soț. Cei doi au rămas împreună până la moartea bărbatului, în 2009, când Zina Dumitrescu a suferit un şoc şi a început să aibă pierderi de memorie.
Cu mult drag, Zina Dumitrescu îşi amintea şi de unul din admiratorii săi, chiar dacă spunea că nu au avut niciodată o relaţie. E vorba de Emil Constantinescu, devenit mulţi ani mai târziu preşedintele României. În 2008, site-ul cinematex.ro publica o declaraţie a creatoarei: "Pe Emil Constantinescu l-am cunoscut foarte bine, am fost colegi la Drept. (...) Emil era in prima campanie electorală, eram la mare, cu soţul meu si, la un moment dat, un medic stomatolog, care făcea parte din staff-ul lui, zice: Zina, hai sa ţi-l prezint pe domnul viitor presedinte. Eu am tăcut, nu am zis nimic. Si ne trezim faţă în faţă, cu Emil Constantinescu. Si rămînem aşa şi ne uităm unul la altul şi zice, cu riscul de a scrie în toate ziarele ce vă spun: "Rodica, vrei să-mi prezinti pe idolul tinereţii mele?" Da, m-a iubit, venea cu buchete de flori la facultate. Le gaseam acolo. (...) Dar reacţionam mai puţin la curtea asidua care mi se facea de nenumaraţi. Printre care si Emil, de care sunt foarte mândră, pentru ca era un barbat frumos."
