Ngày 16 tháng 5 năm 1770, Louis-Auguste, mười lăm tuổi, kết hôn với một cô bé mười bốn tuổi, Nữ Đại Công tước Hasburg Maria Antonia (được biết nhiều hơn với tên tiếng Pháp Marie Antoinette), con gái út của Hoàng đế La Mã thánh Francis I với Hoàng hậu Maria Theresa.

Dân chúng Pháp không mấy thiện cảm với cuộc hôn nhân này. Liên minh với Áo đã đẩy nước Pháp vào một cuộc chiến thảm khốc (Chiến tranh Bảy năm) khiến Pháp bị Anh đánh bại, cả ở châu Âu lẫn Bắc Mỹ. Tại nước Pháp, Marie-Antoinette bị xem là vị khách không mời.[29]

Một mặt, do tính nhút nhát của Louis-Auguste mà mối quan hệ của cặp vợ chồng trẻ này còn có nhiều khoảng cách; mặt khác, do e sợ bị Marie Antoinette tạo ảnh hưởng có lợi cho Đế quốc La Mã thánh mà Louis-Auguste tỏ vẻ lạnh lùng đối với vợ khi xuất hiện trước công chúng.[30] Một thời gian dài không có con khiến cuộc hôn nhân của họ trở nên căng thẳng.[31]

Sau cùng, mặc dù nhiều khó khăn lúc ban đầu, cặp đôi hoàng tộc này cũng trở thành bố mẹ của bốn đứa con:

• Marie-Thérèse-Charlotte (19 tháng 12 năm 1778 – 19 tháng 10 năm 1851)
• Louis-Joseph-Xavier-François, thái tử (22 tháng 10 năm 1781 – 4 tháng 6 năm 1789)
• Louis-Charles (sau này là Louis XVII, vua trên danh nghĩa của nước Pháp, 27 tháng 3 năm 1785 – 8 tháng 6 năm 1795)
• Sophie-Hélène-Béatrix, chết khi còn bé (9 tháng 7 năm 1786 – 19 tháng 6 năm 1787)