16 марта 1756 года вступила в брак с герцогом Эрнстом Августом Константином Саксен-Веймар-Эйзенахским, умершим уже 28 мая 1758 года. Объявленная в следующем году императором совершеннолетней, она, в качестве опекунши своих двух сыновей, Карла Августа и Константина, приняла регентство и наилучшим образом справилась со своей задачей.
Особенно много она заботилась о воспитании своих сыновей и с этою целью в 1772 году пригласила в Веймар Виланда. После вступления на престол Карла Августа (1775) она преимущественно посвятила себя заботам о процветании наук и искусств. При своём дворе она привечала местных и иностранных поэтов, художников и учёных. По словам Гёте, она любила общество умных людей и находилась с ними в постоянном общении; не было ни одного выдающегося лица в Веймаре, которое бы в то или другое время не подвизалось в её кружке.
