वार्न ने 1995 में सिमोन कैलाहन से शादी किया था और दोनों के तीन बच्चे भी हैं। दोनों 10 सालों तक एक-दूसरे के साथ रहे लेकिन वॉर्न ने 11 वर्ष की अपनी शादी को 2006 में समाप्त कर दिया था।
कैलाहन से तलाक के बाद ऑस्ट्रेलियाई क्रिकेटर की लिज हर्ले से करीबियां बढ़ीं और दोनों 2010-2013 तक करीब तीन साल तक साथ रहे और फिर आपसी खटास की वजह से अलग हो गए। हालांकि, एक-दूसरे से अलग होने के बाद भी दोनों अक्सर साथ दिखते रहे।
अलग होने के बावजूद दोनों एक-दूसरे को लेकर अपने प्यार का इजहार और तारीफ करने से पीछे नहीं हटते थे। वार्न ने एक इंटरव्यू में कहा था कि वह भले साथ नहीं हैं लेकिन दोनों एक-दूसरे को पसंद करते हैं। दोनों की जोड़ी क्रिकेट और फ़िल्मी जगत की सबसे चर्चित जोड़ी में से एक रही।

शेन वार्न के नाम ऑस्ट्रेलियाई मॉडल और डीजे एमिली स्कॉट के साथ भी जुड़ा। दोनों 2006 में पहली बार मिले थे और इसके बाद कुछ समय तक रिश्ते में रहे। हालांकि शेन ने 2013 में उनसे अलग होने की घोषणा की।

शेन वार्न का नाम हॉलीवुड एक्ट्रेस मार्गो रॉबी के साथ भी जुड़ा। वॉर्न ऑस्ट्रेलिया में जन्मी इस इस अभिनेत्री के करीबन हर इंस्टाग्राम पोस्ट लाइक और उसपर कमेंट करते थे, जिसकी वजह से दोनों के नाम की चर्चा रही। हालांकि, इसपर कभी खुलकर कोई बात सामने नहीं आई।