พระองค์มีพระราชโอรสพระราชธิดาทั้งสิ้น 14 พระองค์ โดยเป็นพระราชโอรส 7 พระองค์ พระราชธิดา 2 พระองค์ และตกเสีย 5 พระองค์ โดย

1. สมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ เจ้าฟ้าพาหุรัตมณีมัย กรมพระเทพนารีรัตน์ (พ.ศ. 2421-2430)
2. ตกเสียเมื่อวันที่ 31 มกราคม พ.ศ. 2422[23]
3. พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว (พ.ศ. 2424-2468) อภิเษกสมรสกับประไพ สุจริตกุล, เปรื่อง สุจริตกุล, หม่อมเจ้าวรรณพิมล วรวรรณ และเครือแก้ว อภัยวงศ์ มีพระราชธิดาหนึ่งพระองค์
4. สมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ เจ้าฟ้าตรีเพ็ชรุตม์ธำรง (พ.ศ. 2425-2430)
5. จอมพล สมเด็จพระเชษฐาธิราช เจ้าฟ้าจักรพงษ์ภูวนาถ กรมหลวงพิษณุโลกประชานาถ (พ.ศ. 2426-2463) อภิเษกสมรสกับหม่อมคัทริน ณ พิศณุโลก และหม่อมเจ้าชวลิตโอภาศ รพีพัฒน์ มีพระโอรสหนึ่งพระองค์
6. ตกเสียเมื่อวันที่ 19 พฤศจิกายน พ.ศ. 2426[23]
7. สมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ เจ้าฟ้าศิริราชกกุธภัณฑ์ (พ.ศ. 2428-2430)
8. ตกเสียเมื่อวันที่ 28 ธันวาคม พ.ศ. 2429[23]
9. สมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ เจ้าฟ้าหญิง (ประสูติเมื่อวันที่ 13 ธันวาคม พ.ศ. 2430 แต่สิ้นพระชนม์ในวันประสูติ) [23]
10. พลเรือเอก สมเด็จพระอนุชาธิราช เจ้าฟ้าอัษฎางค์เดชาวุธ กรมหลวงนครราชสีมา (พ.ศ. 2432-2467) อภิเษกสมรสกับหม่อมแผ้ว นครราชสีมา ไม่มีพระบุตร
11. ตกเสียเมื่อวันที่ 9 เมษายน พ.ศ. 2433[23]
12. ตกเสียเมื่อวันที่ 11 มกราคม พ.ศ. 2435[23]
13. สมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ เจ้าฟ้าจุฑาธุชธราดิลก กรมขุนเพ็ชรบูรณ์อินทราไชย (พ.ศ. 2435-2466) อภิเษกสมรสกับหม่อมละออ จุฑาธุช ณ อยุธยา, หม่อมระวี จุฑาธุช ณ อยุธยา และหม่อมเจ้าบุญจิราธร จุฑาธุช มีพระโอรสหนึ่งพระองค์และพระธิดาหนึ่งพระองค์
14. พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว (พ.ศ. 2436-2484) อภิเษกสมรสกับหม่อมเจ้ารำไพพรรณี สวัสดิวัตน์ ไม่มีพระราชบุตร