В 1697 году Иоганна вышла замуж за герцога Эберхарда Людвига Вюртембергского, сына Вильгельма Людвига Вюртембергского и Магдалены Сибиллы Гессен-Дармштадтской. У маркграфов Баден-Дурлаха не было представительного дворца, поэтому свадьбу праздновали при баденском дворе в Базеле. После рождения сына Фридриха Людвига супруги проживали раздельно. Состоя на военной службе, Эберхард Людвиг редко бывал в Штутгарте. В 1704 году он принял участие в Гохштедтском сражении и впоследствии был назначен главнокомандующим рейнской армии. В 1707 году он получил звание фельдмаршала швабских войск во время Войны за испанское наследство. Иоганна Елизавета, воспитанная в пиетистских традициях, проживала в Старом дворце в Штутгарте.