Op 4 november 1856 trouwde Margaretha met aartshertog Karl Ludwig, in Dresden. Daarna vertrok het prinselijke paar op reis naar Oostenrijk en kreeg een feestelijke ontvangst in Tirol, waarover de aartshertog destijds gouverneur was. Het huwelijk was gelukkig.
Margaretha en Karl Ludwig kregen samen geen kinderen.