ตั้งแต่ ค.ศ. 1270 จนถึง ค.ศ. 1273 เลโอนอร์ติดตามเจ้าชายเอ็ดเวิร์ดไปทำสงครามครูเสดครั้งที่ 8 ซึ่งมีพระเจ้าหลุยส์ที่ 9 แห่งฝรั่งเศส พระมาตุลาของเอ็ดเวิร์ดเป็นผู้นำ พระเจ้าหลุยส์สิ้นลมหายใจที่คาร์เธจในทวีปแอฟริกาก่อนที่ทั้งคู่จะเดินทางไปถึง เลโอนอร์กับเอ็ดเวิร์ดจึงใช้เวลาในช่วงฤดูหนาวที่ซิซิลี ทั้งคู่ไปถึงกรุงเอเคอร์ในปาเลสไตน์ (ปัจจุบันอยู่ในอิสราเอล) ในเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 1271 แม้สงครามครูเสดจะดำเนินไปอย่างเรื่อยๆ และไม่ก่อให้เกิดประโยชน์ใดๆ แต่ชื่อเสียงของเจ้าชายเอ็ดเวิร์ดในฐานะนักรบเป็นที่เลื่องลือจนทำให้เกิดพยายามลอบสังหารพระองค์ในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 1272 ด้วยการให้เอมีร์คนหนึ่งไปเจรจากับเจ้าชายอังกฤษโดยอ้างว่าต้องการให้พระองค์ช่วยทำภารกิจลับ ระหว่างการพูดคุยพระองค์ถูกลอบทำร้ายด้วยกริชอาบยาพิษจนได้รับบาดเจ็บที่แขน เกิดเป็นแผลติดเชื้อร้ายแรง พระองค์รอดชีวิตได้ด้วยการช่วยเหลือของศัลยแพทย์อังกฤษที่ตัดเนื้อส่วนที่ติดเชื้อทิ้ง แต่ต่อมามีการใส่สีเติมแต่งว่าเลโอนอร์ได้ช่วยชีวิตพระองค์ด้วยการดูดพิษจากบาดแผล

หลังเหตุการณ์ดังกล่าวสองสามีภรรยาได้เดินทางออกจากปาเลสไตน์ในเดือนกันยายน ค.ศ. 1272 ในเดือนธันวาคมระหว่างอยู่ในซิซิลีทั้งคู่ได้ทราบข่าวการสิ้นพระชนม์ของพระเจ้าเฮนรี่ที่ 3 สองสามีภรรยาจึงรีบเดินทางกลับอังกฤษ ในเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 1273 ทั้งคู่เดินทางผ่านโรมและได้แวะเยี่ยมเยียนสมเด็จพระสันตะปาปา ทั้งคู่เดินทางไปถึงกัสกอญในฤดูร้อน จากนั้นได้เดินทางไปปงตีเยอเพื่อเยี่ยมเยียนพระมารดาของเลโอนอร์ สุดท้ายจึงข้ามช่องแคบอังกฤษไปเข้ารับการสวมมงกุฎพร้อมกันที่วิหารเวสต์มินสเตอร์ในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 1274[4] ซึ่งนับเป็นครั้งแรกที่กษัตริย์และพระราชินีราชาภิเษกร่วมกันนับตั้งแต่การพิชิตอังกฤษของชาวนอร์มัน

พระมารดาของเลโอนอร์สิ้นพระชนม์ในเดือนมีนาคม ค.ศ. 1279 พระนางได้สืบทอดตำแหน่งเป็นเคาน์เตสแห่งปงตีเยอต่อจากพระมารดาแต่ไม่เคยได้ใช้ยศดังกล่าวในอังกฤษ

การสมรสกับพระเจ้าเอ็ดเวิร์ดของเลโอนอร์ไม่เป็นที่นิยมของประชาชนที่ไม่ไว้ใจ "ชาวต่างชาติ" ความคิดที่จะนำกองทัพจากสเปนเข้ามาในช่วงสงครามบารอนครั้งที่สองสร้างความกังวลให้แก่ชาวอังกฤษ เลโอนอร์ให้การสนับสนุนพระเจ้าอัลฟอนโซที่ 10 กษัตริย์แห่งกัสติยาและเลอนผู้เป็นพระเชษฐาเสมอ แต่พระนางทำอย่างระวังตัวเพื่อไม่ให้เป็นการสร้างศัตรู ทรงใช้วิธีจับคู่สมรสด้วยการให้ญาติหญิงของพระองค์สมรสกับบารอนอังกฤษ

แม้การสมรสจะถูกมองในแง่ลบแต่เลโอนอร์กับพระเจ้าเอ็ดเวิร์ดก็เป็นคู่สมรสที่ซื่อสัตย์ต่อกัน พระเจ้าเอ็ดเวิร์ดที่ 1 เป็นหนึ่งในกษัตริย์สมัยกลางไม่กี่คนที่ไม่มีความสัมพันธ์ชู้สาวนอกสมรสและไม่มีบุตรนอกสมรส ทั้งคู่มีชีวิตสมรสที่เต็มไปด้วยความรักและไม่เคยแยกจากกันตลอดการสมรส เลโอนอร์ติดตามพระสวามีไปทุกหนทุกแห่ง