吉高由里子さんの歴代の交際相手の中で、とりわけ世間の記憶に強く残っているのが、RADWIMPSのボーカル・野田洋次郎さんと、SUPER EIGHT(旧関ジャニ∞)の大倉忠義さんとの関係です。
野田洋次郎さんとは2013年に週刊誌の報道で熱愛が発覚。一時は破局報道が出たものの復縁し、半同棲状態になるなど結婚直前とまで囁かれました。しかし、2015年初頭に完全な破局を迎えています。破局理由としては、互いに感情表現が豊かでクリエイティブな感性を持つがゆえの激しい衝突や、吉高さんがNHK連続テレビ小説『花子とアン』の主演を務めたことによる極度のプレッシャーと多忙が重なり、すれ違いが生じたためとされています。
その後、2016年にスクープされたのが大倉忠義さんとの熱愛でした。バリ島への婚前旅行や都内飲食店でのデートが度々目撃され、約2年以上にわたり順調な交際が報じられました。しかし、2018年秋頃には破局が報じられます。トップアイドルとしての多忙な活動と、互いの将来像の違いが原因とされており、ファンからも惜しまれつつの別れとなりました。