Op 21 juni 1879, kort na haar twintigste verjaardag, trouwde Louisa in Regensburg met prins Frederik van Hohenzollern-Sigmaringen. Haar bruidsschat werd betaald door de Beierse ambassade in Parijs. Het huwelijk tussen Louisa en Frederik was gelukkig maar ze kregen samen geen kinderen.
Vanaf het jaar 1894 woonde het echtpaar in het Paleis Hohenzollern in München. Nadat Frederik in het jaar 1904 was overleden, kreeg Louisa van het huis Hohenzollern-Sigmaringen de toelating om er te blijven wonen, maar in 1921 verkocht ze de villa aan Eugenio Pacelli, de latere paus Pius XII, die toen nog pauselijk nuntius in Duitsland was.
