Małżeństwo i rodzina Dnia 22 grudnia 1878 ożenił się w Kopenhadze z księżniczką Thyrą, córką Christiana IX (1818–1906) i królowej Luizy z Hesji-Kassel (1817–1898). Księżniczka Thyra była siostrą króla Danii, Fryderyka VIII, królowej Wielkiej Brytanii, Aleksandry, króla Grecji, Jerzego I i cesarzowej Rosji, Dagmary znanej jako Maria Fiodorowna. Para miała sześcioro dzieci: Maria Luiza (ur. 11 października 1879, zm. 31 stycznia 1948); Jerzy Wilhelm (ur. 28 października 1880, zm. 20 maja 1912) – zginął w wypadku samochodowym, Aleksandra (ur. 29 września 1882, zm. 30 sierpnia 1963), Olga (ur. 11 lipca 1884, zm. 21 września 1958), Chrystian (ur. 4 lipca 1885, zm. 3 września 1901), Ernest August (ur. 17 listopada 1887, zm. 30 stycznia 1953) – następca księcia Ernesta Augusta, mąż księżniczki Wiktorii Luizy, córki cesarza Wilhelma II Hohenzollerna i jego żony cesarzowej Augusty Wiktorii.
Syn i następca Rok przed wybuchem I wojny światowej doszło do ocieplenia relacji z domem Hohenzollernów. Okazją do pojednania stał się ślub syna, również Ernesta Augusta z księżniczką Wiktorią Luizą, 24 maja 1913 roku.