19 lutego 1995 roku, po zaledwie czterech dniach znajomości wyszła za Tommy’ego Lee, perkusistę zespołu Mötley Crüe, z którym ma dwóch synów, Brandona Thomasa (ur. 6 czerwca 1996) i Dylana Jaggera (ur. 29 grudnia 1997). Jako żona Tommy’ego nosiła podwójne nazwisko: Anderson Lee. Jedna z ich prywatnych taśm wideo z zapisem ich aktów seksualnych została skradziona w 1997 i opublikowana w internecie, Pam & Tommy Lee: Stolen Honeymoon (1998) był nr 1 wideo dla dorosłych w sprzedaży. W natychmiastowej reakcji, Pamela Anderson pozwała do sądu firmę, która rozprowadzała nagranie. Na rzecz małżeństwa zasądzono kwotę w wysokości półtora miliona dolarów wraz z opłatą adwokacką z tytułu zysków ze sprzedaży filmu. Zanim para na dobre zerwała ze sobą kontakty, Anderson dwukrotnie wnosiła pozew o rozwód i tyle samo razy z Tommym się schodziła. Później Lee spędził 4 miesiące w więzieniu w wyniku wyroku za pobicie żony. 28 lutego 1998 rozwiedli się. W marcu 2002 doniosła, że zaraziła się od męża wirusem zapalenia wątroby typu C, prawdopodobnie na skutek używania tych samych igieł do tatuażu.