25 ноября 1620 года в Стокгольме Мария Элеонора вышла замуж за короля Швеции Густава II Адольфа. 28 ноября состоялось помазание и коронация королевы Швеции. Брак был счастливым. Густав Адольф любил свою супругу, она сопровождала его в военных походах, когда Густав II Адольф во главе своих войск численностью 8 тысяч человек высадился в Померании. Но к управлению государством шведский король свою легкомысленную супругу не привлекал. Королеву описывали как своенравную, не особо интеллектуально одарённую и темпераментную женщину. Её любовь к музыке, живописи и архитектуре граничила с расточительством и привела к внушительным долгам. В самой Швеции королева за свою чуждую местным нравам склонность к роскоши и симпатию к иностранцам не пользовалась популярностью. Густав Адольф, «Северный лев», погиб в 1632 году в битве при Лютцене.