Małżeństwo 2 października 1900 w Monachium poślubił Elżbietę Gabriellę Wittelsbach (ur. 25 czerwca 1876, zm. 23 listopada 1965), córkę księcia bawarskiego Karola Teodora i Marii Józefy (córki króla Portugalii Michała I). Albert oświadczył się Elżbiecie po 3 latach znajomości podczas spaceru w lesie Fontainebleau słowami: „Czy sądzi pani, że mogłaby znieść klimat Belgii?”. Albert i Elżbieta mieli razem dwóch synów i córkę: Leopold III (ur. 3 listopada 1901, zm. 25 września 1983), król Belgów, Karol Teodor Henryk (ur. 10 października 1903, zm. 1 czerwca 1983), hrabia Flandrii, regent Belgii, Maria Józefa Charlotta (ur. 4 sierpnia 1906, zm. 27 stycznia 2001), żona króla Włoch Humberta II.
Poważny, staranny, pesymistyczny, zamknięty w sobie (Leopold II nazywał go „zamkniętą kopertą”), skromny, nieśmiały Albert objął tron Belgii po śmierci stryja w 1909. Swoją przysięgę konstytucyjną złożył nie tylko po francusku, ale także po flamandzku. Razem z żoną zamieszkał w pałacu Assche przy ulicy de la Science w Brukseli.