Барбара Пэйтон была четыре раза замужем, её единственный сын Джон Ли Пэйтон мл. родился 14 марта 1947 года во втором браке с Джоном Ли Пэйтоном.
Из-за тяжёлой жизни и постоянных депрессий Барбара начала злоупотреблять алкоголем и наркотиками, что в конечном итоге привело к ухудшению её внешнего и физического состояния. Из-за того, что актриса не могла разобраться со своими проблемами она постепенно начала превращаться в банкрота.
В 1955—1963 гг. у Барбары несколько раз произошли стычки с законом.
Бурная жизнь и вредные привычки привели к трагическим последствиям. В начале 1967 года Пэйтон заболела, а уже 8 мая 1967 года скончалась от проблем с сердцем и печенью в Сан-Диего, куда переехала к родителям незадолго до смерти. Актриса была кремирована и похоронена в Сан-Диего. Её трагическая биография стала сюжетом нескольких книг.