Личная жизнь Дарьи Мельниковой скрыта от посторонних глаз — актриса предпочитает не делиться переживаниями и тщательно оберегает своё частное пространство.
Её первым супругом был актёр Артур Смольянинов (признан в РФ иностранным агентом, внесён Росфинмониторингом в список террористов и экстремистов). Их брак, заключённый в 2013 году, подарил им двоих сыновей — Артура и Марка, однако в 2021 году пара распалась.
Новую главу в личной жизни Дарья начала с актёром Романом Набатовым, известным по сериалам «Метод» и «Психолог». В 2023 году они тайно поженились, а летом 2024 года у них родилась дочь.
Недавно Дарья с семьёй пришла на презентацию экстремального шоу "Форт". Милая картина была: Роман с заботой носил на руках их малышку, а затем играл с ней, пока Дарья ужинала со старшими детьми.
Мельникова решила оградить свою новую семью от излишнего внимания, поэтому лишь изредка делится с поклонниками снимками, вновь и вновь подчёркивая, как для неё важно защищать личное пространство.