Bắt đầu một mối quan hệ với đạo diễn Anurag Kashyap sau khi bộ phim đầu tiên mà họ cùng làm việc, Dev.D (2009), được phát hành. Họ kết hôn vào tháng 4 năm 2011. Vào tháng 11 năm 2013, Koechlin và Kashyap phát đi thông cáo chung thông báo họ đang ly thân. Vào tháng 5 năm 2015, họ đã ly dị.
Koechlin nói tiếng Tamil, tiếng Anh, tiếng Pháp và tiếng Hindinh.
Cô ấy là hậu duệ của Maurice Koechlin (1856-1946), một kỹ sư cầu kết cấu người Thụy Sĩ, người đã đóng vai trò là giám đốc điều hành của Compagnie des Establissments Eiffel của Gustave Eiffel, góp phần vào việc xây dựng Tháp Eiffel và tượng Nữ thần Tự do.
Cô ấy đã giành giải Nữ diễn viên phụ xuất sắc nhất tại Lễ trao giải phim và TV toàn cầu Ấn Độ năm 2012 với vai diễn trong phim Shaitan (2011).
Tôi từng là bạn tốt của nữ diễn viên Kali Sudhra khi sống ở nước ngoài.
