Charlotte heiratete am 11. Februar 1696 den 16 Jahre älteren Herzog von Modena und Reggio, Rinaldo d’Este, in Modena. Im Zuge des spanischen Erbfolgekriegs floh das Ehepaar 1702 nach Bologna, um den französischen Truppen zu entkommen. Erst am 7. Februar 1707 konnten sie zurückkehren.