Với Madeleine của Valois

Với Mary của Guise

• James, Công tước của Rothesay (22 Tháng 5 1540 - 21 Tháng 4 1541)
• Arthur hoặc Robert Stewart, Công tước của Albany (sinh Tháng 4 1541 tại cung điện Falkland; chết 8 ngày sau đó và được chôn cất tại cung điện Holyrood, Edinburgh)[36]
• Mary, Hoàng hậu của Scots (8 Tháng 12 1542 - 8 Tháng 2 1587; có con)

Ngoài ra, James V có chín người con ngoài giá thú được ghi nhận, ít nhất ba người được sinh ra trước khi ông 20 tuổi[37]. Nhà vua trẻ trẻ được cho là đã được khuyến khích quan hệ tình cảm với nhiều phụ nữ khi Angus chiếm hết quyền lực còn ông bị phân tâm từ chính trị[38].

Nhiều người con trai của nhà vua trở thành tu sĩ phục vụ giáo hội. Giáo hoàng Clement VII gởi cho James V một lời đề nghị vào ngày 30 tháng 8 năm 1534, để bốn người con của ông xuất gia khi họ đến tuổi trưởng thành, bao gồm hoàng tử James 5 tuổi, James trẻ hơn và John ba tuổi, Robert khi đó một tuổi[39]

• Adam Stewart (chết 20 Tháng 6 1575), con trai của Lady Elizabeth Stewart (con gái của John Stewart, Bá tước thứ bacủa Lennox.)
  Prior của Charterhouse, Perth. Buried at St. Magnus, Kirkwall, Orkney; tombstone survives.[40]
• James Stewart, con trai của Christine Barclay
• Jean Stewart (chết 7 Tháng 1, 1588), con gái của Elizabeth Bethune.
  lấy Archibald Campbell, Bá tước thứ năm của Argyll năm 1553, li hôn năm 1573 do bị ruồng bỏ.
• James Stewart (sinh 1529–57), con trai của Elizabeth Shaw.
  Commendator của Kelso và Melrose.
• Robert Stewart, Bá tước thứ nhất của Orkney (b.1533), con trai của Euphame Elphinstone
  Prior và Commendator của Holyrood Abbey.
• John Stewart, Huân tước Darnley và Prior của Coldingham, (sinh 1531 – Tháng 11 1563), con trai của Elizabeth Carmichael (1514-1550) người sau đó thành hôn với John Somerville của Cambusnethan.[41]
  ông kết hôn với Jean (or Jane) Hepburn, em gái và là người kế vị của James Hepburn, Bá tước thứ tư của Bothwell, con trai của họ là Francis Stewart trở thành Bá tước của Bothwell và một con gái Christine Stewart được chọn đỡ đầu cho hoàng tử James (về sau là vua James VI, con nữ hoàng Mary), tháng 3 1567.
• James Stewart, Bá tước thứ nhất của Moray, con trai của Margaret Erskine, tình nhân được James yêu thương nhất.
  Prior của St Andrews, cố vấn và cũng là đối thủ chính trị của người chị cùng cha khác mẹ Mary và là người nhiếp chính cho cháu trai, James VI.
• Robert Stewart, junior, (chết 1581), mẹ không rõ.
  Prior của Whithorn.[42]
• Margaret Stewart, mẹ không rõ.