这桩婚姻是雷斯威克条约的结果，其中一个条件是，洛林公国已经被法国占有多年，被归还给洛林公爵夏尔五世·德·洛林的儿子利奥波德一世·德·洛林。因此，伊丽莎白·夏洛特只是巩固和平条约的工具。她母亲后来说她女儿“是战争的受害者”。

令每个人惊讶的是，原本被认为是一个不幸的结合，结果却变成了一场爱情和幸福的婚姻。随着她的孩子的出生，伊丽莎白·夏洛特显示出巨大的母性本能和自然关怀的性格。

他们生了15个孩子，其中5个成年。有3个在1711年5月的一周内死于天花爆发。

伊丽莎白·夏洛特在宗教上是不容忍的，它支持迫害非天主教徒。她说服丈夫颁布许多针对新教徒和犹太人的压迫性法律。在此期间，280多名持不同政见者在迫害中被烧死。

1708年，在结婚十年之后，她的丈夫把他的注意力转向了另一个人，博维奥-克劳恩公主安妮-玛格丽特·德·利格尼维尔。伊丽莎白·夏洛特接受了母亲的建议，她保持沉默，继续与丈夫和他的情妇住在伦纳维尔大教堂。在这段时间里，伊丽莎白·夏洛特本人病了，严重咳嗽、晕倒和发烧。利格尼维尔一直是利奥波德一世·德·洛林的最爱，直到他于1729年去世。然而，夫妻俩又生了五个孩子，其中一个将成为玛丽·安托瓦内特王后的父亲。

1701年6月，她的父亲菲利普一世在凡尔赛宫与路易十四发生激烈争吵后去世。因此，她的兄弟成为新的奥尔良公爵菲利普二世。她的母亲听从路易十四，路易十四禁止她访问外国。因此，只有她去凡尔赛时，她才能见到她的母亲。尽管如此，伊丽莎白·夏洛特仍然和她的母亲通过信件保持联系。他们的信件于1719年在一场火灾中被毁。

1715年路易十四去世后，她的哥哥菲利普二世成为年幼的路易十五的摄政王。1718年，她短暂地访问了法国，她的侄女贝里公爵夫人玛丽·路易丝·伊丽莎白·德·奥尔良在卢森堡万国宫为纪念她举行了盛大的招待会，其中包括132份拼盘、32份汤、60份汤、60份热菜、60份冷主菜、72份馅饼、82只鸽子、370只家鸡和野鸡，以及126份甜面包。甜点包括100篮子新鲜水果，94篮子干果，50盘水果釉和106盒。

伊丽莎白·夏洛特试图让她的女儿安妮嫁给路易十五；但由于波旁公爵路易·亨利一世·德·波旁的阴谋，这个联姻失败了；伊丽莎白·夏洛特随后试图安排安妮与她的侄子路易·德·奥尔良结婚，他是新奥尔良公爵，他最近丧偶，但虔诚的公爵选择不再婚。

她的儿子娶了哈布斯堡的女继承人玛丽亚·特蕾西娅，她无法阻止儿子放弃洛林公爵领地。

1737年，她的女儿伊丽莎白·泰蕾兹·德·洛林嫁给了撒丁的卡洛·埃马努埃莱三世。伊丽莎白·泰蕾兹在1741年生下沙布莱公爵贝内代托后不久去世。

1744年1月7日，她最小的儿子夏尔·亚历山大与奥地利的玛丽亚·安娜女大公结成了“爱的婚姻”。玛丽亚·安娜在1744年12月16日难产而死。

1744年12月23日，伊丽莎白·夏洛特死于中风，享年68岁，比她的大多数孩子都活得更久。在她去世九个月后，她的儿子弗朗茨·斯蒂芬成为神圣的罗马帝国皇帝弗朗茨一世。