Od czasu rozwodu z Tommym Lee, Pamela Anderson spotykała się z surferem Kelly Slaterem (od sierpnia 1998 do 2000) i modelem Marcusem Schenkenbergiem (2000–2001). Od kwietnia 2001 do lipca 2006 związana była z wokalistą Robertem J. Ritchie, znanym jako Kid Rock, którego była żoną od 29 lipca 2006 do 24 listopada 2006. Romansowała też z muzykiem Fredem Durstem (2003), Stephenem Dorffem (2004–2005), prezenterem Steve Jonesem (w październiku 2004), wokalistą Markiem McGrath (w listopadzie 2005), kierowcą wyścigowym Eddie Irvine (2006), Usherem (w grudniu 2006) i Davidem Spade (w lipcu 2007). 6 października 2007 poślubiła zawodowego gracza w pokera Ricka Salomona, lecz 24 marca 2008 ich ślub został anulowany; 11 stycznia 2014 ponownie wyszła za mąż za Salomona, a w 29 kwietnia 2015 rozwiodła się z nim.
W latach 2017–2019 jej partnerem był Adil Rami, z którym w 2018 zamieszkała w Cassis. Po rozstaniu ze sportowcem wróciła do Kanady i zamieszkała w Vancouver. 20 stycznia 2020 poślubiła producenta filmowego Jona Petersa. 1 lutego 2020 wystosowała oświadczenie, w którym stwierdziła, że małżeństwo nie zostało sformalizowane. 24 grudnia 2020 poślubiła swojego ochroniarza Dana Hayhursta.