พระองค์ทรงเสกสมรสกับ ชาลส์ เวลสลีย์ ดยุกที่ 9 แห่งเวลลิงตัน เมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2520 โดยเธอได้รับพระราชทานพระอิสริยยศจากพระสวามีดังนี้

1. ดัชเชสแห่งเวลลิงตัน
2. ดัชเชสแห่งครูแดด โรเดียร์โก
3. เจ้าหญิงแห่งวอเทอร์ลู
4. ดัชเชสแห่งวิกตอเรีย

ทั้ง 2 ทั้ง 2 ทรงมีพระบุตรดังนี้

1. อาร์เธอร์ เวลเลสลี เอิร์ลแห่งมอนิงตัน
2. เลดีมอนเนอ์ มอนตากู
3. เลดีแมรี เวลสลีย์
4. เลดีชาร์ลอตต์ เวลสลีย์
5. ลอร์ดเฟรเดอริก เวลสลีย์

เจ้าหญิงอันโทเนียทรงมีสิทธิ์ในการสืบราชบัลลังก์อังกฤษ เนื่องจากทรงสืบเชื้อสายมาจาก สมเด็จพระราชินีนาถวิกตอเรียแห่งสหราชอาณาจักร