大河内志保の名を語る上で欠かせないのが、元夫である新庄剛志氏（現・北海道日本ハムファイターズ監督）との約15年間にわたる関係です。1993年の対談企画を機に交際へと発展し、8年間の交際期間を経て2000年12月に結婚を発表。新庄氏のMLB（米大リーグ）挑戦時には、自らのキャリアを一時休止して渡米し、慣れない異国の地でアスリートの身体を支える徹底した食事管理とメンタルサポートを行いました。
しかし、おしどり夫婦として知られた2人の関係は2007年12月に突如として終止符を打ちます。その引き金となったのは、新庄氏がCM撮影で訪れたインドネシア・バリ島から届いた「今日から俺、ここに住むわ。離婚しよう」という驚愕のメールでした。
あまりにも唐突な別れ話に対し、大河内氏は取り乱すことなく「彼が新しい人生を歩みたいなら」と受け入れ、協議離婚が成立。離婚時に取り沙汰された慰謝料や財産分与については、当時「数億円規模」とも噂されましたが、実態は新庄氏の知人による巨額金銭トラブル被害などもあり、大河内氏側が法外な要求を突きつけるような泥沼化は一切なく、互いの尊厳を守る形で決着しています。後年、テレビ番組で当時の心境を振り返った際も、元夫への恨み言を口にするどころか、感謝とエールを述べる潔さが視聴者の好感を集めました。
