У віці 25 років Марія Анна взяла шлюб із 31-річним принцом Карлом Лотаринзьким, після того як було отримано дозвіл Папи Римського. Наречений мав чин фельдмаршала та вже був ветераном російсько-турецької та австро-прусської воєн. Весілля відбулося у церкві Святого Августина у Відні 7 січня 1744.