伯爵路德维希九世的女儿威廉明妮结婚，但后者于1776年死于难产，两人之间并无子女。1776年10月7日，保罗一世再娶第二位皇后是符腾堡王国公主索非亚·多萝西娅·奥古斯塔·路易莎（玛丽亚·费奥多萝芙娜），两人有10个孩子，其中4个是儿子，包括后来的亚历山大一世和尼古拉一世。