2009 yılının ortalarında Pattinson, ''Alacakaranlık'' filminin başrol oyuncusu [[Kristen Stewart]] ile ilişkibirlikte yaşamaya başladıgörüldü.<ref>{{Haber kaynağı|url=https://www.popsugar.co.ukcom/gdpr?gdprcelebrity/Photos-Robert-Pattinson-Kristen-Stewart-Reportedly-Kissing-Kings-Leon-Concert-Eclipse-Cast-4111635|başlık=Robert Pattinson & Kristen Stewart seen kissing at Kings of Leon concert in Vancouver|website=PopSugar|tarih=16 Ağustos 2009|erişim tarihi=13 Nisan 2021}}</ref><ref>{{Haber kaynağı|url=http://archive.indianexpress.com/news/robert-pattinson-kristen-stewart-snapped-kissing/502996/|title=Robert Pattinson, Kristen Stewart snapped kissing|website=Indian Express|tarih=17 Ağustos 2009|erişim tarihi=13 Nisan 2021}}</ref> Temmuz 2012'de Stewart'ın ''[[Pamuk Prenses ve Avcı]]'' filminin yönetmeni [[Rupert Sanders]] ile aldattığını açığa çıkaran fotoğraflar yayınlandı.<ref>{{Haber kaynağı|url=https://www.usmagazine.com/celebrity-news/news/kristen-stewart-cheats-on-robert-pattinson-with-rupert-sanders-see-all-of-the-shocking-pics-from-their-fling-2012307/|başlık=Kristen Cheats on Rob: See All the Shocking Pics!|erişimtarihi=11 Ağustos 2018|arşivtarihi=12 Ağustos 2018|arşivurl=https://web.archive.org/web/20180812021618/https://www.usmagazine.com/celebrity-news/news/kristen-stewart-cheats-on-robert-pattinson-with-rupert-sanders-see-all-of-the-shocking-pics-from-their-fling-2012307/|tarih=30 Temmuz 2012|dil=en-US|çalışma=Us Weekly}}</ref> Fotoğrafların yayınlandığı gün, kendisinden 19 yaş büyük olan ve o sırada evli olan Sanders, Stewart'ın yaptığı gibi kamuoyuna özür diledi. Pattinson ve Stewart Mayıs 2013'te ayrıldı.<ref>{{Haber kaynağı|url=http://www.eonline.com/news/420886/robert-pattinson-moves-stuff-out-of-kristen-stewart-s-house-leaves-with-his-dogs|başlık=Robert Pattinson Moves Stuff Out of Kristen Stewart's House, Leaves With His Dogs|erişimtarihi=29 Eylül 2014|arşivtarihi=6 Ekim 2014|arşivurl=https://web.archive.org/web/20141006150918/http://www.eonline.com/news/420886/robert-pattinson-moves-stuff-out-of-kristen-stewart-s-house-leaves-with-his-dogs|yazarlar=Finn|tarih=20 Mayıs 2013|yayıncı=E!}}</ref> Pattinson, Eylül 2014'te şarkıcı-söz yazarı [[FKA twigs]] ile çıkmayailişki yaşamaya başladı. Nişanlanan çift, 2017 yazında ilişkilerini sonlandırdı.<ref>{{Web kaynağı|url=https://www.elle.com/culture/celebrities/a13034508/robert-pattinson-fka-twigs-break-up-engagement|başlık=Robert Pattinson and FKA Twigs Have Officially Broken Up|erişimtarihi=28 Mart 2019|arşivtarihi=27 Mart 2019|arşivurl=https://web.archive.org/web/20190327151400/https://www.elle.com/culture/celebrities/a13034508/robert-pattinson-fka-twigs-break-up-engagement/|tarih=7 Ekim 2017|çalışma=[[Elle (dergi)|Elle]]}}</ref> Pattinson, 2018'den beri model [[Suki Waterhouse]] ile beraberdir.<ref>{{Haber kaynağı|url=https://www.thetimes.co.uk/magazine/style/robert-pattinson-interview-the-high-life-star-talks-dating-and-privacy-in-hollywood-pqwvqq9h5?wgu=270525_54264_16003591109_36de603f21&wgexpiry=1608135110&utm_source=planit&utm_medium=affiliate&utm_content=22278|başlık=Robert Pattinson talks dating and privacy in Hollywood|çalışma=[[The Times]]|ilk=Eve|son=Barlow|tarih=28 UKNisan 2019}}</ref> Çift Londra'da yaşamaktadır.<ref name="esquire">{{Web kaynağı | url = https://www.esquire.com/uk/culture/a33380860/robert-pattinson-suki-waterhouse/ | başlık = The House Instagram Wants To See Inside | erişimtarihi = 14 Aralık 2020 | tarih = 23 Temmuz 2020 | yayıncı = [[Esquire UK]] (UK Edition)| arşivurl = https://web.archive.org/web/20200724201007/https://www.esquire.com/uk/culture/a33380860/robert-pattinson-suki-waterhouse/ | arşivtarihi = 24 Temmuz 2020}}</ref>
