Pada tanggal 2 Februari 1622, ia menikah di Innsbruck dengan kaisar Ferdinand II, duda Maria Anna dari Bayern sejak tahun 1616. Beberapa penasihat kaisar menentang pernikahan ini dan wangsa Gonzaga tidak mendapat keuntungan dari ikatan tersebut. Pada tahun 1630, selama Perang Penerus Mantova, pasukan kekaisaran mengambil dan menghancurkan kota Italia.