Первый муж Анастасии Вертинской и, по ее мнению, единственный, был Никита Михалков. Они познакомились в театральном училище. Никите Сергеевичу было 20 лет, брак был ранним, но, по мнению актрисы, счастливым. Пара официально поженилась в 1966 году, к тому времени, их сыну Степану было уже полгода. Сначала жили у брата Михалкова Андрея Кончаловского, потом на даче у Михалковых-Кончаловских.
То время Вертинская вспоминает с особым трепетом. Денег было не много, но в те годы жизнь была дешевой. Молодожены дышали друг другом, но каждый стремился сделать свою карьеру. Анастасия, как сумасшедшая пробивалась в актрисы, Никита Сергеевич уже тогда метил в режиссеры и сценаристы. Он был убежден, что роль жены — сидеть дома, растить детей и готовить еду. А так же во всем поддерживать своего гениального супруга.
К сожалению, Вертинская так не считала. Становление карьеры, амбиций и характеров привело к тому, что когда сыну Степану исполнилось три года, пара разошлась. Сегодня, артистка безумно об этом жалеет. Она убеждена, что если бы проявила мудрость и терпение, все сложилось бы иначе.
Много лет Михалков и Вертинская не общались друг с другом, и только некоторое время назад, нашли в себе силы стать друзьями.
После развода, Анастасия Александровна поняла, что не нуждается в мужчинах. Она была полностью отдана своей работе и единственной цели — покорить актерский Олимп. Тем не менее, романы заводила.
Один из них окончился штампом в паспорте. С 1976 по 1980, а фактически по 1978 года, Вертинская была замужем за композитором Александром Градским. Этот союз она браком не считает, уверяя, что не имеет ничего общего с человеком, которого считают ее бывшим мужем.
Гражданский муж Анастасии Вертинской, человек, роман с которым у нее длился без малого 20 лет, Олег Николаевич Ефремов — самая большая любовь и самое большое разочарование артистки.
Ефремов был безумно талантлив и щедр. Вертинская признает, что ради этих отношения поступалась многим. Но в то время как она была готова оформить отношения и полностью доверить свою жизнь актеру, он был прочно женат. А когда развелся и предложил ей поход в ЗАГС, она его уже не любила.
Сегодня Анастасия Вертинская нянчит любимых внуков, их у нее трое. Все зовут ее «Нана». Она увлекается кулинарией. Много и с удовольствием готовит. Помогает сыну в его рестораторском деле: на ней разработка уникальных меню и присмотр за поварами.