Serenay Sarıkaya'nın özel hayatı, kariyeri kadar magazin dünyasında da sıkça konuşulan bir konu olmuştur.
İlk olarak 'Adanalı' dizisindeki rol arkadaşı Oktay Kaynarca ile ilişki yaşadığı iddia edilmiş, ardından 'Lale Devri' döneminde Tolgahan Sayışman'la kısa süreli bir birlikteliği olmuştur.
'Medcezir' dizisindeki partneri Çağatay Ulusoy'la da adı anılan Sarıkaya, en uzun soluklu ilişkisini Kerem Bürsin ile yaşamış ve bu birliktelik dört buçuk yıl sürmüştür.
Daha sonra işletmeci Umut Evirgen ve komedyen Cem Yılmaz ile ilişkileri gündeme gelmiş, Cem Yılmaz ile olan birlikteliği özellikle medyada geniş yer bulmuştur.
Son olarak, şarkıcı Mert Demir ile gözlerden uzak bir ilişki yaşadığı bilinmektedir.