ज़ीटा-जोन्स ने अभिनेता माइकल डगलस से शादी की, जिसके एक ही साझा जन्म दिन हैं, पर वह उससे ठीक 25 साल बड़े हैं। वह दावा करती है कि जब उनकी मुलाकात हुई थी, तो उन्होंने कहा था, "मैं तुम्हारे बच्चों का पिता बनना चाहूंगा". 18 नवम्बर 2000 को न्यूयॉर्क के प्लाजा होटल में उनकी शादी हुई. एक पारंपरिक वेल्श समवेत गीत ("Côr Cymraeg Rehoboth") उनकी शादी के मौके पर गाया गया। उसकी शादी की वेल्श की सोने की अंगूठी में क्लेटिक मूलभाव लिए हुए रूपांकन है जिसे एबेरिस्विद के वेल्श टाउन से ख़रीदा गया। उनके दो बच्चे हैं। उनके बेटे, डाइलैन माइकल डगलस (डाइलैन थॉमस के नाम पर नामकरण किया गया) का जन्म 8 अगस्त 2000 को हुआ, उन दिनों ज़ीटा-जोन्स अपनी गर्भावस्था के साथ "ट्रैफिक" में अपनी भूमिका के साथ व्यस्त थी। उनकी बेटी केरिज़ ज़ीटा डगलस, का जन्म 20 अप्रैल 2003 को हुआ।
डेविड और लिंडन, ज़ीटा-जोन्स के दो भाई हैं। उसके पिता के चचेरे भाई ने वेल्श के नीथ की रहने वाली गायिका बोनी टायलर से शादी की. उसका छोटा भाई, लिंडन जोन्स उसका व्यक्तिगत प्रबंधक एवं मिल्कवूड फिल्म्स (Milkwood Films) का निर्माता है। ज़ीटा-जोन्स के माता-पिता ने हाल ही में अपनी मायाल्स की संपत्ति को £2 मिलियन कीमत वाले एक आवास, जो स्वानसी तट से सटे हुए दो मील (3 किलोमीटर) दूर पश्चिम की ओर स्थित है, में परिणत कर लिया, जिसका भुगतान उनकी बेटी ने किया।

वर्ष 2004 में, डगलस और ज़ीटा-जोन्स ने लुकछिपकर शिकार करने वाले डाउनेट नाइट के खिलाफ कानूनी कार्रवाई की जिस पर दंपत्ति को हिंसक चिट्ठियां भेजने का आरोप लगाया गया जिसमें कैथरीन की जिन्दगी के बारे में ग्राफिक धमकियां शामिल थी। गवाही के समय, ज़ीटा-जोन्स ने कहा कि धमकियों ने उसे इतना आंदोलित कर दिया कि वह भयभीत होकर अन्दर से टूट गई। नाइट ने दावा किया कि वह डगलस से प्यार करती थी और अक्टूबर 2003 तथा मई 2004 में किए गए जुर्मों को उसने कबूल किया। उसे तीन साल के जेल की सजा सुनाई गई।

कॅरियर
प्रारम्भिक जीवन
निजी जीवन
प्रारंभिक कार्य (1985-1995)