公开恋情
- 张基河：在2013年，李知恩在一次节目录制中邂逅了主持人张基河，随后两人迅速坠入爱河。直到2015年，两人的恋情才被外界知晓。尽管两人相差11岁，但他们在音乐上的共同热爱使得彼此的关系愈加紧密。然而，2017年1月23日，这对恋人宣布分手，相关人士透露，分手的原因或许与各自繁忙的工作导致的相处时间短缺，以及性格上的不合有关。
- 『李钟硕』：在2022年12月31日，媒体爆料称李知恩与演员『李钟硕』已经秘密交往了四个月，随即双方通过公开声明确认了恋情。然而，2023年10月的消息显示，两人已确认分开，令许多粉丝感到惋惜。
绯闻恋情
- 银赫：早在2012年，李知恩曾在Twitter上发布了一张与Super Junior成员银赫亲密合影，虽然后迅速删除，但仍引发了不少关于他们恋情的猜测。对此，SM娱乐公司随后澄清称银赫是去探望李知恩的，照片是在沙发上拍摄的。李知恩在节目中对此事件表示了歉意。
- 李玹雨：李玹雨在2011年参演了李知恩的《YOUI》MV，次年，两人又一起主持了热门节目《人气歌谣》。2013年8月，有媒体拍到他们深夜一起前往电影院🎦，但两人的经纪公司坚决否认了恋爱传闻，表示他们只是一对好朋友。
- 权志龙：2017年，李知恩邀请了权志龙参与她的新歌《Palette》，自此两人互动频繁。权志龙曾在他的个人『社交媒体』上回应李知恩上传的带有自己照片的烧酒杯，称其为“我的最爱”，这引发了许多网友的联想。然而，粉丝们解释道，权志龙的“最爱”可能只是指烧酒本身。
- 李准基：2016年，李知恩与李准基合作了电视剧《月之恋人－步步惊心：丽》，因而组成了被众粉丝喜爱的“四树CP”。两人不仅互送咖啡车，李准基还特地出席了李知恩的演唱会以示支持。在李知恩与张基河分手后，曾有人猜测她与李准基有情感进展，但并没有实质性的证据证实这一点。
- 『金秀贤』：李知恩与『金秀贤』在影视作品《Dream High》和《制作人》中有过精彩的合作，私下里他们还时常约出去吃饭，互相为对方的作品送去咖啡车。『金秀贤』退伍后，意外在李知恩主演的电视剧《德露娜酒店》中进行了惊喜客串，曾让粉丝们揣测他们的关系是否超越了友谊，然而至今双方均未对此做出任何承认。
