Ana in Manuel Anido Cuesto sta se sprehajala z igralkinim ljubljenčkom, na ulici pa sta si večkrat izmenjevala nežnosti. Oba sta se podala na sprehod v elegantnih, a preprostih oblačilih.
Par še vedno ni razkril podrobnosti o svojem razmerju, po nekaterih informacijah v tujih medijih pa naj bi se njuna romanca začela maja.
Igralka je bila pred tem v razmerju z Benom Affleckom, s katerim sta se spoznala leta 2019 na snemanju erotičnega psihološkega trilerja ’Deep Water’ in kmalu začela razmerje. Njuna romanca je bila v času pandemije koronavirusa ves čas pod budnim očesom paparacev, ki so spremljali vsak njun korak. Po koncu razmerja je Armasova je dejala, da se je iz Los Angelesa preselila prav zaradi te pozornosti.
Junija 2021 je začela razmerje s Paulom Boukadakisom, izvršnim direktorjem Tinderja, in nekaj časa sta živela skupaj. Kdaj sta se razšla, ni znano, so ju na nazadnje skupaj videli aprila 2023.
