Él siempre se caracterizó por ser una de las figuras mejor acompañadas. Se le adjudicaron muchos romances: desde Anita Alvarez de Toledo, pasando por la modelo Daniela Hetmaniuk y Marcela Kloosterboer. Sus amores más importantes fueron:
Cecilia Amenábar. Se casó con la ex modelo chilena en 1992. Con ella tuvo a sus dos hijos: Benito y Lisa. Una de las obras de Cerati que refleja el amor de la pareja fue el primer disco solista de Gustavo, “Amor amarillo”, que editó en 1993. La ex modelo prestó su voz en la canción “Te llevo para que me lleves”, tema en el que también aparece en el clip.
Deborah de Corral. En 2002 se separa de Cecilia Amenábar y enseguida se lo relacionó con la modelo. La pareja despertó cierta polémica porque, a mediados de los 90, Déborah había sido novia de Charly Alberti. Ese año, Cerati lanza su tercer disco solista, "Siempre es hoy", y en algunos shows de la gira la modelo llegó a hacer coros. Estuvieron juntos hasta julio de 2005. Cuando se enteró de la muerte del músico, De Corral subió en su Facebook un video con la canción “Vuelta por el universo”: "Que tu alma, al brillar, sea la nube mas perfecta! Buen viaje y buen retorno! Sos libre ya”.
Leonora Balcarce. En 2008 comienza un noviazgo con ella. Empezaron a salir a fines de 2008 e inmediatamente se fueron de vacaciones a Punta del Este. Aunque su historia finalizó a fines de 2009. Durante los cuatro años que Cerati estuvo en coma, nunca dejó de visitarlo. También continuó teniendo un lazo afectivo con la familia Cerati, inclusive protagonizó una campaña publicitaria con la madre de Gustavo.
Chloe Bello. En el verano de 2010, Cerati conoce a la modelo Chloe Bello, por entonces de 22 años. En Mendoza, estuvo con él durante la presentación de “Fuerza Natural” (2010). Bello se bajó del viaje por motivos laborales antes de que Cerati partiera a Caracas (Venezuela), lugar donde sufrió el accidente cerebrovascular que lo dejó en coma.