Kristi Noem, 54, har ansökt om skilsmässa från maken Byron Noem, 56.
Papprena lämnades in måndags i Hamlin County i parets hemstat South Dakota, rapporterar People.
Paret gifte sig 1992 efter att ha träffats redan under high school och har tre vuxna barn tillsammans.
Skilsmässan kommer ett halvår efter det uppmärksammade avslöjandet om Byron Noems aktiviteter på nätet kopplade till fetischen ”bimbofication”.
I mars publicerade Daily Mail uppgifter som enlig tidningen visade att han lagt motsvarande hundratusentals kronor på olika chattforum. Bilder uppgavs också visa honom iklädd rosa spandex och stora konstgjorda bröst.
Överrumplades: ”Förkrossad”
En representant för Kristi Noem uppgav efter avslöjandet att hon blivit fullständigt överrumplad av uppgifterna och var ”förkrossad”.
Kristi Noem var tidigare guvernör i South Dakota och utsågs av Donald Trump till minister för inrikes säkerhet efter hans återkomst till Vita huset.
Hon lämnade posten tidigare i år och har därefter fått en ny roll som Trumps särskilda sändebud för den nystartade myndigheten ”The Shield of the Americas”, ett regionalt säkerhetsinitiativ för den västra hemisfären.
Noem har själv under flera år omgärdats av uppgifter om en relation med sin rådgivare och Trumps tidigare kampanjchef Corey Lewandowski, som också är gift. Båda har förnekat att de haft en utomäktenskaplig relation.
När Noem tidigare i år pressades om saken under en utfrågning i representanthuset avfärdade hon frågorna som ”skvallerpressens skräp”.