除了显赫的身世和传奇的人生，邵洵美最为人津津乐道的，还包括他与美国作家项美丽的一段恋情。当时，项美丽和邵洵美的爱情在20世纪30年代的文坛是公开的，也称得上是当时的一桩“倾城之恋”。
对于父亲与项美丽的这段感情，邵绡红并不讳言。她澄清了一些传记里强调邵洵美的财富和挥霍，以及这位白人女子是一位中国男人的“妾”的说法：“项美丽并不是我父亲的小妾，他们只是情人关系，是互相欣赏对方的文才而走到一起的。”在她看来，他们之间在文学上的来往与合作，比男女之情更深切一些。
1935年，埃米莉·哈恩从美国来到上海，当时她的身份是美国《纽约客》杂志社的通讯记者。“那个年代，能涉足洋人生活圈子的中国人很少，我爸爸是其中之一。让埃米莉吃惊的是，她发现我父亲除了具有文学的天才外，还能用英文写诗。遇到这么一个能说一口纯正英语，又写得漂亮的中英文文章的中国同行，她能够很方便地去了解中国，而且结识了不少上海文化界的人士。”邵绡红说。邵洵美给埃米莉取了个中文名字“项美丽”，这是从她的英文名字音译过来的。
当时，项美丽的寓所在宁波路江西路口的一座大楼内，和邵家在同一个弄堂。邵绡红回忆说，在抗战期间，邵洵美和项美丽一起出版了中文版《自由谭》和英文版《Candid Comment》(《直言评论》），邵洵美经常前往项美丽的寓所，而项美丽和邵家上下相处得也很融洽。“她不是很妖艳的那种人，对人很亲热，穿着也很朴素，她喜欢带着她的宠物猴子。那时候我五六岁左右，经常和她一起去看电影，记得有一次我坐在她身上看电影，还尿在她身上了。”
邵绡红甚至觉得她母亲盛佩玉对项美丽也没有敌意，有一次项美丽的一只小猴子死了，还帮着她一起埋葬。邵洵美在出席笔会的各种活动时，陪伴身边的人常常是项美丽。盛佩玉也不干涉。
邵洵美是“八一三”事变当天下午3点方从上海杨树浦寓所逃出的，战争使邵的家产蒙受重大损失。为了挽救部分书和印刷材料，项美丽让邵洵美的一位律师朋友作证，证明她与邵洵美是夫妻关系，从而因为她的美国人身份，使得印刷设备得以从日本人手里搬出来。而邵洵美也成就了项美丽的事业，让她成名的《宋氏姊妹》一书，得以写成完全靠了邵洵美的牵线。原来宋霭龄是邵洵美的五姨妈的英文老师，因着这层关系，经由邵洵美的引介，项美丽得以和宋霭龄见面，并由宋霭龄劝服了宋庆龄和宋美龄两位姊妹让项美丽写她们的传记。项美丽花了几近两年的时间在香港与重庆两地和宋美龄共处了长段的时间。《宋氏姊妹》于1940年在美国出版，立刻引起轰动，之后，项美丽又将她在上海、重庆以及后来香港的战时经验写成了另一本畅销自传《我所知的中国》。不过，在1939年离开上海之后，项美丽从此结束了在邵洵美身边的日子，于1943年返回了美国。
1995年，为了搜集父亲的有关文章，邵绡红在美国拜访了项美丽。“那时她已经90岁了，胖了很多，但我还能认出她来。”她说，见面时，两人激动相拥。项美丽应她的要求，给她复印了1938年与邵洵美一起出版的《直言评论》月刊。使邵绡红惊讶的是，她在上面发现了毛泽东撰写的《论持久战》的英译文。虽然她与邵洵美只生活了5年，但她一生出版了52本书，其中有10本是写中国的。而10本中又有4本是以邵洵美为主角。
邵洵美生命中的另外一个重要的女性是盛佩玉，她是盛宣怀的孙女，比邵洵美大一岁。她四姑母的儿子就是邵洵美。因为盛家是个大家庭，子女很多，不在一起居住，平时很少见面。邵洵美与盛佩玉这对表姐弟是在陪送盛宣怀的灵柩到苏州安葬时才见面的。安葬好盛宣怀之后亲戚们都到杭州散心，住在清泰第二旅馆。邵洵美自从见到比自己年长一岁的盛佩玉之后，就陷入单相思。他在旅馆的走廊上偷偷为盛佩玉拍了张照片，接着又写了首《偶然想到的遗忘了的事情》，表露了他对盛佩玉的恋情。不久，又将他的本名“云龙”改为“洵美”，意取《诗经·郑风·有女同车》中的“佩玉锵锵，洵美且都”。这一举动更表明他对盛佩玉的钟情。
1923年邵洵美赴英留学前，乞求母亲向盛家求婚。之后，确定了这桩婚事。随后，他们拍了一张合影，作为订婚纪念。盛佩玉为邵洵美编织了一件白毛线背心。邵洵美为此写了一首《白绒线马甲》发表在《申报》上，作为对盛佩玉定情物的回报。
盛佩玉后来在自己的著作《盛氏家族·邵洵美与我》中回忆丈夫：“洵美给我的印象是个聪明的人。文字好，人长得并不俊，长脸，身材矮了些。家里人说他七岁就能对出他外公盛杏荪的对子。……原先我以为他们年龄比我大，故称他们为大表哥、二表哥。其实，洵美比我小一岁。云芝比我小四岁，她和我很好，所以我去了当然在她房中。谈话时间不多，洵美追求我，从名字上就知道了。因我名佩玉，他就将原名‘云龙’改为‘洵美’，意取《诗经·郑风》中《有女同车》的‘佩玉锵锵，洵美且都’之句。要家庭好，就首先要丈夫好。我便向洵美提出了条件：不可另有女人(玩女人)；不可吸烟；不可赌钱。他这时是很诚心的，答应能办得到。凡是一个人在一心要拿到这样东西的时光，是会山盟海誓的。我呢，当然是守他回来。我为什么提出这三件事呢，因为我的家里和他的家里危害性最大的就是这些，我心中反对的也是这些。”
在赴英途中，邵洵美每到一地，就选购精美的明信片，写上几句思念的短诗，寄给佩玉。回国后，又将这些短诗编成一本诗集《天堂与五月》出版，扉页上印有“赠给佩玉”几个字，使佩玉倍感爱的温馨。
1927年12月，他们在上海大光明舞厅举行了盛大的婚礼。此后他们相濡以沫地走过了41年的旅程，直到1968年5月邵洵美在贫病交加的困境中永别了人间，盛佩玉为他举行了草草的丧礼。1989年9月24日，盛佩玉逝世，享年84岁。