Vida privada.

Williams confirmó a la revista Kerrang! que mantuvo una relación con el guitarrista de Paramore Josh Farro la cual empezó cuando tenía dieciséis años y finalizó luego de tres años. Después de la salida de Farro de Paramore, la cantante afirmó que las letras del álbum Brand New Eyes se inspiraron en la relación y posterior ruptura con el mismo. Mantiene actualmente una relación con el músico Chad Gilbert. En 2009, el blogger canadiense Zack Taylor publicó en su sitio web una noticia que indicaba que Hayley y Chad planeaban tener una «gran boda en Franklin, en algún momento de 2011». Sin embargo, la cantante se encargó de desmentir los rumores, ella dijo: «En caso de que hayan visto un mensaje alrededor de internet, solo quiero dejar constancia de que Chad y yo no estamos comprometidos.