Matthew Gray Gubler tuvo dos relaciones que en su mayoría mantuvo en secreto, especialmente porque esas novias eran relativamente desconocidas, al menos en comparación con su ex Kat Dennings. Sin embargo, parece que Gubler tenía un tipo y generalmente eran otros actores o modelos. Después de su separación de Dennings, por ejemplo, según los informes, Gubler continuó saliendo con la estrella de cine portuguesa Marisa Morris en 2008, por Cosas. Aunque ambos trabajan en el mundo del espectáculo, no se sabe mucho sobre su romance aparte de que estuvieron vinculados hasta 2010.
Después de Morris, según los informes, Gubler siguió adelante con la modelo Ali Michael en 2010. Según popazúcar, los dos se conocieron a través de su agencia de modelos compartida, DNA, pero provocaron rumores de citas en las redes sociales después de que se los viera tuiteándose con frecuencia. Aún así, las cosas no parecían ser oficiales hasta que más tarde fueron vistos cenando juntos en Los Ángeles. Si bien tampoco hay muchos detalles sobre su relación, hay un video de Youtube de ellos desenterrando huesos de dinosaurios juntos donde parecían estar felices. Por desgracia, terminaron rompiendo.
A partir de 2022, Michael sigue siendo modelo y parece ser una persona influyente con más de 255,000 seguidores en instagram. De su apariencia publicaciones, también dejó Gubler con el cantante Avery Tucker. Sin embargo, un fan torpemente hizo comentario en una de sus fotos, “En serio… No sé cómo este chico (o cualquier chico) puede seducirte después de estar con Matthew Gray Gubler. Es PERFECTO”.