Ihre Kindheit verbrachte sie gemeinsam mit ihrem älteren Bruder Jean-Baptiste und ihrer jüngeren Schwester Marie-Ange in der Normandie, der Heimat ihrer Mutter Line Blin. In den Ferien hielt sich die Familie häufig auf Korsika auf. Von hier stammt der Vater von Laetitia Casta, Dominique Casta.

Die steile Karriere als Model und Schauspielerin hinderte Laetitia Casta nicht daran, dreifache Mutter zu werden. Ihr erstes Kind, eine Tochter, wurde am 18. Oktober 2001 geboren. Der Kindsvater ist der französische Fotograf Stéphane Sednaoui. Am 22. September 2006 und am 19. August 2009 folgten ein Sohn und eine weitere Tochter, beide vom italienischen Schauspieler Stefano Accorsi.