พระองค์ทรงเสกสมรสกับ เจ้าชายอ็องรี เคานต์แห่งปารีส (2451-2542) เมื่อวันที่ 8 เมษายน 2474 ทรงรับพระราชทานพระอิสริยยศเป็น เจ้าหญิงเคาน์เตสแห่งปารีส ดัชเชสแห่งฝรั่งเศส พระชายา ทั้ง 2 มีพระบุตรร่วมกันถึง 12 พระองค์ ดังนี้

1. เจ้าหญิงอีซาแบล เคาน์เตสแห่งสกอห์บอล-บุสเฮล์ม
2. เจ้าชายอ็องรี เคานต์แห่งปารีส
3. เจ้าหญิงเฮเลน เคาน์เตสเอวาร์ดแห่งลิมเบิร์ก-สกุม
4. เจ้าชายฟร็องซัวส์ ดยุกแห่งออร์เลอ็อง
5. เจ้าหญิงอาน ดัชเชสแห่งกาลาเบรีย
6. ไดแอนน์ ดัชเชสแห่งเวือร์ทเทิมแบร์ค
7. เจ้าชายไมเคิล เคานต์แห่งเอเวรอ
8. เจ้าชายฌัก ดยุกแห่งออร์เลอ็อง
9. เจ้าหญิงโกลดแห่งออร์เลอ็อง
10. แชลทัล บารอนเนสฟร็องซัวส์
11. ซาเวียร์ เดอ ชัมเบอร์กี เดอ ซอเกส
12. เจ้าชายตีโบ เคานต์แห่งลามาร์เค

เจ้าหญิงอีซาแบลแห่งออร์เลอ็อง-บรากังซา สิ้นพระชนม์ลงเมื่อวันที่ 5 กรกฎาคม 2546 สิริพระชันษา 91 ปี โดยสิ้นพระชนม์ตรงกับวันประสูติของพระสวามี