Seda Sayan'ın kendisinden 15 yaş küçük organizatör Ata Çağlayan ile aşk yaşadığı iddia edildi. 43 yaşındaki Çağlayan daha önce Banu Noyan ile evlenmiş ancak çiftin evliliği yedi ay sürmüştü. Seda Sayan ve Ata Çağlayan çiftinin aşkı önceki gün Ortaköy Ruby isimli mekanda resmen belgelendi. Yaklaşık beş saat boğaza karşı romantik anlar sergileyen ikilinin yanında Safiye Soyman da vardı. Gece sonunda menakandan çıkarken görüntülenen ikili, gazetecilerin olduğunu fark edince görüntü vermekten kaçındı. Kameranın ışıklarını fark eden Ata Çağlayan, hızlı adımlara Sayanı arabasına bindirdikten sonra gözlerden kayboldu. Hakkında çıkan aşk iddiasına nasıl bir cevap vereceği merak konusu olan Sayan sessizliğini geçtiğimiz günlerde bozdu. Sanatçı, Çağlayan'la aşk yaşamadığını belirtirken, sadece organizatörün bir konserinde sahne alacağını söyledi. Seda Sayan, Ağustos 1978'de sahne alabilmek için mahkeme kararıyla yaşını büyüterek doğum tarihini 4 Ocak 1959 olarak değiştirdi. Mayıs 1987'de ilk eşi Rıdvan Kılıç'la evlenen Seda Sayan, Aralık 1987'de boşandı. 1990 yılında evlendiği ikinci eşi Sinan Engin'den 1995 yılında boşandı. Bu evlilikten Oğulcan adında bir oğlu dünyaya geldi. Mahsun Kırmızıgül ile üç yıl süren bir birliktelik yaşadı. Üçüncü eşi Soner Yapcacık ile 25 Ağustos 1998'de evlendi ve Ocak 1999'da boşandı. Dördüncü eşi Tuncay Kıratlı ile Nisan 2000'de evlendi ve Ocak 2001'de boşandı. Futbolcu Hakan Şükür'ün kardeşi Gökhan Şükür ile 2004 yılında evlendi ve bir yıl sonra boşandı. Türkücü Nihat Doğan ile nişanlanıp evliliğin eşiğinden dönen Seda Sayan, Türk halk müziği sanatçısı Onur Şan'la 1 Şubat 2008 tarihinde Çırağan Sarayı'nda İstanbul Büyükşehir Belediye Başkanı Kadir Topbaş tarafından kıyılan nikâhla evlendi. Seda Sayan ve oyuncu Onur Şan, iki yıl süren evliliklerinin ardından Şubat 2010 tarihinde boşandılar. Sayan, bu evliliğinden kız çocuğu sahibi olmak istediğini söylemişti.