มาเรีย เทรเซา เมสตร์ได้อภิเษกสมรสกับเจ้าชายอ็องรีแห่งลักเซมเบิร์กในวันที่ 4 กุมภาพันธ์/14 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2524 ทั้งคู่มีพระราชโอรส-ธิดารวม 5 พระองค์ ได้แก่

• แกรนด์ดยุกกีโยม รัชทายาทแห่งลักเซมเบิร์ก (พระราชสมภพ พ.ศ. 2524)
• เจ้าชายเฟลิกซ์แห่งลักเซมเบิร์ก (ประสูติ พ.ศ. 2527)
• เจ้าชายหลุยส์แห่งลักเซมเบิร์ก (ประสูติ พ.ศ. 2529)
• เจ้าหญิงอาแล็กซ็องดราแห่งลักเซมเบิร์ก (ประสูติ พ.ศ. 2534)
• เจ้าชายเซบัสเตียงแห่งลักเซมเบิร์ก (ประสูติ พ.ศ. 2535)

และพระนัดดา 3 พระองค์ ได้แก่

• เจ้าชายคาเบรียลแห่งนัสเซา (ประสูติ พ.ศ. 2549)
• เจ้าชายโนอาห์แห่งนัสเซา (ประสูติ พ.ศ. 2550)
• เจ้าชายชาลส์แห่งลักเซมเบิร์ก (ประสูติ พ.ศ. 2563) (ประสูติ พ.ศ. 2563)