Mieli razem syna Dermida, który zmarł w 1806 roku w wieku 8 lat.

Po powrocie do Francji Paulina kolejny raz wyszła za mąż w 1803 roku za bogatego księcia Camillo Borghese (1775–1832), potomka jednego z najstarszych rodów włoskich. Tak jak jej pierwsze małżeństwo, także i to było aranżowane politycznie przez Napoleona. Camillo Borghese był fundatorem rzeźby Canovy, Wenus, do której Paulina pozowała nago. Wkrótce po tym wydarzeniu ich małżeństwo rozpadło się. Według ówczesnej opinii publicznej, powodem separacji były ekstrawaganckie pomysły księżnej, takie jak używanie służących jako krzeseł lub wnoszenie do kąpieli przez czarnoskórych niewolników. Nie doszło jednak do rozwodu, a tylko do separacji.

W odróżnieniu od większości rodzeństwa Napoleona, Paulina nie miała ambicji politycznych, ale przyjęła w roku 1806 władzę nad księstwami Parmy i Guastalli. Wkrótce jednak je sprzedała za sumę 6 milionów franków. Od roku 1810 jej stosunki z cesarzem uległy znacznemu pogorszeniu ze względu na nieprzyjaźń z jego drugą małżonką, Marią Ludwiką.