倪萍公开有三段婚姻，另与陈凯歌、郭达有过知名恋情。

一、第一任：李彦（大学同学）

时间：1980年代初，山东艺术学院求学时结婚，约1988年离婚。
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子女：一女（飞儿），抚养权归前夫。
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结局：倪萍调入央视后聚少离多，和平分手。
 

二、知名恋情（非婚姻）

郭达：调入央视后相恋，因男方家长反对分手。
 
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陈凯歌：1991—1996年交往，倪萍曾全心照顾其家庭；后陈凯歌与陈红结婚，二人分手。
 

三、第二任：王文澜（摄影师）

时间：1997年结婚，2005年离婚。
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子女：儿子王虎子（先天性白内障）。
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结局：为给儿子赴美治病，经济与精神压力巨大，长期分居导致离婚。
 

四、第三任：杨亚洲（导演，现任）

时间：2005年低调结婚，至今相守。
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背景：因合作《美丽的大脚》相识；杨亚洲接纳虎子，全力支持其治病。