与舅舅利奥波德一世于1666年12月结婚。尽管年龄相差颇大，两人的婚姻生活相当美满，夫妇二人在音乐与艺术上有共同兴趣。然而玛加丽塔在维也纳宫廷不说德语、持续沿用西班牙的生活习惯，引起维也纳宫廷的「反西班牙」风潮。他们育有四个孩子，但只有一个女儿玛丽亚·安东尼娅（日后的巴伐利亚选帝侯夫人）存活。玛加丽塔因多次流产与生育导致健康状况不佳，在婚后六年（1673年）便病逝，得年21岁。