Später übersiedelte ihre Mutter mit Christie und ihrem Bruder Gregory Donald nach Canoga Park in Los Angeles in Kalifornien, um den Drehbuchautor Don Brinkley zu heiraten. Dieser adoptierte die beiden Kinder seiner Frau. In der Folge lebte die Familie in Malibu und anschließend in Brentwood in Los Angeles. Christie Brinkley besuchte die ‚Paul Revere Junior High School‘ und anschließend das ‚Lycée Francais‘, beide in Los Angeles. Nach dem Abschluss der Schule zog Christie Brinkley nach Paris, um dort Kunst zu studieren. In erster Ehe war Christie Brinkley mit dem französischen Künstler Jean-Francois Allaux verheiratet. Im Jahr 1981 wurde diese Ehe geschieden, es gingen keine Kinder aus dieser Beziehung hervor.

Danach hatte Christie Brinkley eine Liebesbeziehung mit dem französischen Rennfahrer Olivier Chandon de Brailles, den sie im Jahr 1982 bei einer Party in New York kennenlernte. Chandon verunglückte ein Jahr darauf bei einem Autounfall tödlich. Von 1985 bis 1994 war Brinkley mit dem bekannten Musiker Billy Joel verheiratet. Aus dieser Ehe ging Brinkleys erste Tochter Alexa Ray Joel (geb. 1985) hervor. 1994 heiratete sie den Immobilienentwickler Richard Taubman, von dem sie bereits während ihrer Ehe mit Billy Joel schwanger geworden war. Ihr Sohn Jack Paris Taubmann wurde im Juni 1995 geboren und die Ehe kurz darauf wieder geschieden. Im Jahr 1996 heiratete Christie Brinkley schließlich den Architekten Peter Halsey Cook. Aus dieser vierten Ehe ging im Jahr 1998 die Tochter Sailor Lee Brinkley Cook hervor. Die Ehe wurde im Jahr 2008 wieder geschieden.