Câu chuyện tình yêu của nam người mẫu Vĩnh Thụy vẫn là một ẩn số đối với khán giả. Nam người mẫu rất ít khi công khai chuyện tình cảm.
Tuy nhiên mới đây Vĩnh Thụy từng chia sẻ trên story hình ảnh anh thân mật cùng một cô gái nhưng đã bị che khuất khuôn mặt. Vĩnh Thụy chia sẻ kèm với bức ảnh"Ngày kỷ niệm vượt thủy triều cùng nhau 20/10".
Trên Instagram của mình, Vĩnh Thụy cũng là thành viên của hội "chỉ theo dõi một người". Cụ thể chàng người mẫu 8X chỉ theo dõi duy nhất cô gái mà anh vừa chia sẻ ảnh kỷ niệm trên story.
Cô gái lạ mặt này cũng từng bị lộ ảnh hẹn hò Vĩnh Thụy vào đầu năm 2021. Còn nhớ vào mùa Valentine 2021, Vĩnh Thụy xác nhận có bạn gái mới bằng cách đăng hình ảnh nắm tay bạn gái tình tứ và không để lộ gương mặt.
Nam người mẫu cũng đã có dịp ra mắt, ăn uống cùng gia đình bạn gái. Cô gái này được cho là có gia thế khủng, ái nữ của một đại gia lừng danh Đà Lạt, từng du học Singapore.
Bên cạnh bạn gái hiện tại, trong quá khứ Vĩnh Thụy cũng từng có tin đồn tình cảm cùng nhiều sao Việt khác như Hoa hậu Thùy Lâm, siêu mẫu Thu Hằng, ca sĩ Hoàng Thùy Linh...
Đầu tiên Vĩnh Thụy được cho là có tình cảm với Thùy Lâm. Ngay trên bụng, Vĩnh Thụy xăm chữ "Thuy – Lam" . Trước nghi án yêu đương, cả hai đã lên tiếng bác bỏ, khẳng định chỉ là bạn từ khi còn nhỏ. Năm 2008 Thùy Lâm kết hôn và Vĩnh Thụy cũng vui vẻ đến dự.
Sau Thùy Lâm, Vĩnh Thụy lần lượt có mối quan hệ mới với siêu mẫu Thu Hằng và hotgirl Kim Ngân.
Với Thu Hằng, nam người mẫu chọn cách công khai tình cảm và gắn bó với nhau đến năm 2013 chia tay. Năm 2014 Vĩnh Thụy và Thu Hằng quay lại nhưng sau đó cũng chính thức "đường ai nấy đi".
Về phía hot girl Kim Ngân thừa nhận mối quan hệ tình cảm với Vĩnh Thụy nhưng chàng người mẫu 8X vẫn im lặng.
Đến khi Vĩnh Thuy tham gia bộ phim Thần tượng năm 2015 anh lại có tin đồn tình cảm với Hoàng Thùy Linh. Có lẽ Hoàng Thùy Linh là một trong những "bạn gái" dài lâu, sâu sắc nhất của Vĩnh Thụy.
Nam người mẫu từng đưa Hoàng Thùy Linh về ra mắt gia đình. Vĩnh Thụy cũng về chơi Tết ở nhà Hoàng Thùy Linh. Đến 8/2018 sau những chia sẻ đầy tâm trạng trên Facebook, cả Hoàng Thùy Linh và Vĩnh Thụy được xem là đã kết thúc.
Khoảng đầu năm 2019 Vĩnh Thụy thể hiện sự nhớ nhung và chia sẻ hình ảnh cùng một cô gái trong thang máy. Cô gái đó chính là chân dài Lan Hương. Sau bức ảnh trên, mọi thông tin về mối quan hệ này đều là ẩn số.