Berry hat eine fünfjährige Tochter aus ihrer früheren Beziehung mit dem kanadischen Model Gabriel Aubry. Sie teilen sich das Sorgerecht für Tochter Nahla.
Die Oscar-Preisträgerin („Monster's Ball“) und der französische Schauspieler Martinez hatten sich 2010 bei den Dreharbeiten zu dem Film „Dark Tide“ kennengelernt, kurz nach Berrys Trennung von Aubry. Seit Januar 2012 sind die beiden miteinander verlobt.