У 2004 році вокалістка вийшла заміж. Чоловік Олі Полякової – успішний бізнесмен Вадим. Він старший за свою дружину на 15 років. У січні 2021 року Ользі виповнилося 37 років, а її чоловікові зараз імовірно 52 роки. Бізнесмен нижче своєї дружини на 4 сантиметри. Зростом співачка 180 сантиметрів, а зріст чоловіка Полякової – 176 сантиметрів. Про це співачка сказала в інтерв’ю українській журналістці Олесі Бацман. Ольга зараз не комлекс через свій високий зріст, як у юності. Жінка може з’явитися поруч з чоловіком у взутті на високих підборах, тому може здатися, що вона набагато його вище.
Подружжя познайомилося в 2003 році на дні народження Вадима. Бізнесмен відзначав свій день народження на кораблі і замовив на торжество співачку. Гарну і з голосом. Цією співачкою виявилася Ольга. Пізніше Вадим зізнався, що закохався в свою майбутню дружину з першого погляду. Він дізнався десь телефон артистки і на наступний день подзвонив їй. Спочатку їх пов’язували дружні стосунки, а через кілька місяців ці відносини переросли в романтичні. Вадим в той час був не вільний. Він пішов до Ольги, залишивши будинок і все майно цивільній дружині. Дітей у нього не було.
У Олі Полякової та її чоловіка двоє дітей – дві дочки. Старша дочка Маша народилася в 2005 році. А молодша Аліса – в 2011-му.
Вадим – перший чоловік Олі Полякової та єдиний. В інтерв’ю Дмитру Гордону співачка розповіла, що чоловік дуже дбайливо до неї ставиться і що він найближчий її друг. Вадим – не публічна людина. Біографія чоловіка Полякової не віддається гласності. І на фото з дружиною і дітьми його можна побачити вкрай рідко. Одне з таких рідкісних фото артистка розмістила в своєму Instagram на Різдво.
Раніше сім’ю забезпечував Вадим. Зараз основний годувальник в родині Ольга. Сім’я Олі Полякової живе в заміському дерев’яному будинку з присадибною ділянкою. Будинок побудований на гроші Вадима, а обставлений на гроші, зароблені Ольгою. Про це розповіла співачка Каті Осадчій в програмі «Зіркове життя».
У теплиці на ділянці вирощується екологічно чиста зелень. З молока власних кіз артистка власноруч готує сири. Сироваріння – її хобі поряд з кулінарією.
Діти Олі Полякової навчаються верховій їзді, займаються музикою. Обидві дівчинки грають на фортепіано. Старша дочка Полякової, якій виповнилося 15 років, займається вокалом і хоче стати співачкою.
Свій день народження, 17 січня, в 2021 році Оля Полякова з сім’єю відзначила на Мальдівах.