Kai 2010 m. gimė Sandros Bullock sūnus Louisas Bardo Bullockas, jo atvykimas padarė didelę įtaką jos gyvenimui. Priėmęs jį vaikystėje, jis gerokai užaugo.
Sandra atskleidė, kad uraganas „Katrina“, nusiaubęs Naująjį Orleaną penkerius metus iki jos skyrybų su Jesse’i Jamesu 2010 m., buvo lūžis priimant sprendimą įsivaikinti. Pasak *Parenting*, Sandra apmąstė savo mintis tuo metu ir svarstė: „Gal ne“, bet galiausiai nusprendė: „Katrina atsitiko Naujajame Orleane ir man pasakė: „Mano vaikas yra ten“.“ Ji tai apibūdino taip. keistas jausmas.
2015 m. įsivaikinusi Louis, Sandra įsivaikino antrąjį vaiką Lailą Bullock. Vėliau tais pačiais metais ji pradėjo susitikinėti su fotografu Bryanu Randallu ir nuo to laiko jiedu sukūrė glaudžią šeimą.

2021 m. gegužės mėn. viešai neatskleista informacija pasidalijo, kad Sandra, Bryanas ir vaikai tapo „viena milžiniška, mylinčia šeima“.
Sandra yra užsiminusi, kad jos sūnus Louisas yra santūresnės prigimties, palyginti su dukra Laila, kuri apibūdinama kaip „nebijanti“ ir kuriai lemta daryti nuostabius dalykus. 2018 m. gegužę duodamas interviu ji paaiškino, kodėl vadina Louisą savo „78 metų sūnumi“, sakydama, kad jis yra labai jautrus ir mąstantis, pasižymintis protinga, sena siela. Sandra palygino jį su Shecky Greene, žydų komike iš Katskilų, ir paminėjo, kad iškart pajuto jo dvasinį gylį, kai jis buvo padėtas ant rankų.

2021 m. lapkritį atvirame pokalbyje apie *Red Table Talk* Sandra prisipažino, kad kartais nori, kad jos vaikai pasidalytų jos odos tonu. „Kartais norėčiau, kad mūsų odos atspalviai būtų tokie patys, – sakė ji, – kad žmonės galėtų patogiau prieiti prie mūsų. Ji taip pat pareiškė, kad, būdama mama, jaučiasi vienodai susijusi su savo vaikais, nepaisant jų odos spalvos.

Nuo tada, kai tapo Louis ir Laila mama, Sandra tėvystei tapo savo prioritetu. Jos santykiai su Bryanu yra stipresni nei bet kada anksčiau, o pora klesti kaip tėvai. Anot viešai neatskleistos informacijos, Bryanas visada buvo atsidavęs vaikams ir jie meiliai jį vadina „tėčiu“. Šaltinis pridūrė, kad Bryanas dievina Louisą ir Lailą, o meilė jiems ir toliau teikia jam džiaugsmo.