Ellen Pompeo menikah dengan Chris Ivery, seorang produser musik. Pasangan itu bertemu di sebuah toko kelontong pada tahun 2003 dan mulai berkencan dan kemudian menikah pada tahun 2007. Pada tahun 2009, Pompeo melahirkan seorang putri bernama Stella Luna Pompeo Ivery pada 15 September 2009.