Veze i buran osobni život
Fonda u svojoj autobiografiji piše da je nevinost izgubila s glumcem Jamesom Franciscusom s 18 godina. Krajem 1950-ih i početkom 1960-ih hodala je s menadžerom automobilskih utrka Giovannijem Volpijem, producentima Joséom Antoniom Sainzom de Vicuñom i Sandyjem Whitelawom, kao i glumcima Warrenom Beattyjem, Peterom Mannom, Christianom Marquandom i Williamom Wellmanom mlađim.
Imala je tri supruga, a sa svojim prvim suprugom, francuskim filmskim redateljem Rogerom Vadimom, vjenčala se 14. kolovoza 1965. u hotelu Dunes u Las Vegasu. Par je dobio kćer Vanessu Vadim, rođenu 28. rujna 1968. u Parizu i nazvanu po glumici i aktivistici Vanessi Redgrave. Natpisi o razvodu pojavili su se u ožujku 1970. godine, što je Fondin glasnogovornik nazvao "potpuno neistinitim", iako je sredinom 1972. priznala da su razdvojeni i da su ostali u prijateljskim odnosima. Početkom 1970-ih Fonda je imala afere s političkim organizatorom Fredom Gardnerom i glumcem Donaldom Sutherlandom, s kojim je glumila u filmu Klute.
19. siječnja 1973., tri dana nakon razvoda od Vadima, Fonda se udala za aktivista Toma Haydena. S Haydenom se zaručila u ljeto 1972. i bila je trudna tri mjeseca kad su se vjenčali. Njihov sin, Troy O'Donovan Garity, rođen je 7. srpnja 1973. u Los Angelesu i dobio je djevojačko prezime svoje bake po ocu, jer su imena "Fonda i Hayden nosili previše prtljage", kako su smatrali njegovi roditelji. 1982. Fonda i Hayden neslužbeno su usvojili afroameričku tinejdžericu Mary Luanu Williams, a tijekom božićnih praznika 1988. Fonda i Hayden razdvojili su se, te su se razveli 10. lipnja 1990. u Santa Monici. 1989. godine, dok je bila odvojena od svog tadašnjeg supružnika, Fonda je bila u sedmomjesečnoj vezi s nogometašem Lorenzom Caccialanzom.
Fonda se udala za svog trećeg supruga, tajkuna kabelske televizije i osnivača CNN-a Teda Turnera, 21. prosinca 1991. godine na ranču na Floridi, a već u siječnju 2000. razdvojili su se i godinu dana kasnije službeno rastali. U životu Jane Fonde uslijedilo je "sedam godina celibata". Patricia Bosworth u biografije Jane Fonde iz 2011. godine napominje da je tijekom karijere zvijezda romantično povezana s brojnim muškarcima, uključujući kolege Alaina Delona, Krisa Kristoffersona i Jimmyja Smitsa, glazbenika Micka Jaggera, snimatelja Svena Nykvista, voditelja Geralda Rivera, kolumnista Roberta Scheera i mnoge druge, ali većina tih veza zasad je nepotvrđena.