У віці 19 років Карл Людвіг одружився зі своєю кузиною Амалією Гессен-Дармштадтською, що була на рік старшою від нього. Весілля пройшло 15 липня 1774 у Дармштадті. У подружжя народилося восьмеро дітей. Амалію описували як дотепну, розумну жінку, домінуючу над чоловіком. Вона, однак, скаржилася на дитячу поведінку Карла Людвіга. Оскільки, правитель Бадену не був багатієм, родина його сина також жила досить скромно[2]. Діти при цьому отримали добру освіту і зробили вигідні шлюбні партії.
Під час відвідин доньки Фредеріки у Швеції, Карл Людвіг випадково загинув у Арбузі у віці 46 років, так і не вступивши на престол.
Марія (1782—1808) — дружина герцога Брауншвейг-Вольфенбюттельського Фрідріха Вільгельма, мала двох синів;
Карл Фрідріх (1784—1785) — помер немовлям;
Карл (1786—1818) — великий герцог Баденський у 1811—1818, був одружений із Стефанією де Богарне, мав трьох доньок та двох синів, що загадково померли в дитинстві, існують версії, що одним з них міг бути Каспар Гаузер.
Вільгельміна (1788—1836) — дружина великого герцога Гессенського та Прирейнського Людвіга II
↑Данилова А. Принцесса Луиза Баденская, императрица Елизавета Алексеевна // Судьбы закон печальный. Жёны сыновей Павла I. Биографические хроники. — М.: Эксмо, 2007. — С. 6—130. — 480 с. — 5000 экз. — ISBN 5-699-18546-1