据悉王海燕有两段婚姻，前夫是王志飞，现任老公是张嘉译。她和张嘉译是2007年通过合作《国家使命》这部戏认识的，在剧中，张嘉译出演电视剧《国家使命》男一号“宋朝”，而王海燕恰好是她的妻子。
据说当时导演要求拍摄一段“激情戏”。此刻，“宋朝”躺在医院的病床上，“妻子”出场了，她靠着床边深情地俯下身，准备说安慰他的话。导演正要喊“开始”时，张嘉译突然起身，跟导演提出删戏。导演竟然同意了。
张嘉译下床，一抬头，看见“妻子”正怒气冲冲地看着自己。原来王海燕为了这场戏，准备了一个晚上。后来由此相识相恋。2007年，张嘉译把王海燕带回了西安老家，深情地对她说：“我们相识相恋已经4年了，你应该考虑好了，嫁给我吧！ 王海燕爽快地答应了。
结婚后，张嘉译、王海燕是娱乐圈中典型的模范夫妇。在2010年妻子王海燕怀孕期间，张嘉译更是对王海燕疼爱有加。张嘉译还在接受采访时坦承自己是个不折不扣的”妻管严“：”我的钱全给她了，除了她给我装点零花钱之外。从海燕口袋里把钱挖出来，得看她心情“。