Первым мужем Ирины Мирошниченко был драматург Михаил Шатров. Этот брак стал для нее самым прочным. Будущая пара познакомилась на экзаменах по вступлению во МХАТ. Шатров начал ухаживания только через год. Михаил водил Ирину в театр, выставки и постепенно вводил ее в мир искусства. Молодая пара поженилась и прожила вместе 12 лет.
Ирина Мирошниченко утверждает, что проблемы в отношениях начались на десятом году их совместной жизни и в итоге привели к разводу.
В 1972 году актриса вышла замуж за Витаутаса Жалакявичуса. Брак между Ириной и Витаутасом продлился всего несколько месяцев. Они расстались в том же году.
Через три года Ирина Мирошниченко стала женой актера Игоря Васильева. Они состояли в официальных отношениях уже пять лет. Актриса не хочет говорить о своих втором и третьем браках в своих интервью: “Я могу сказать одно: судьба позволила мне встретить прекрасных мужчин, которые хорошо обо мне заботились.
Мирошниченко забеременела от Васильева, но из-за сложных обстоятельств ее карьеры решила сделать аборт. Ее муж был безработным, а Ирина была занята съемками в кино. Актриса с радостью вспоминает своего мужа, и сейчас они хорошие друзья.