Hun giftet seg med den britiske kongens eldste sønn, Georg, som også var hennes fetter, den 8. april 1795 i St James's Palace i London. Ektemannen hennes, senere konge, da prins av Wales, betraktet Caroline som lite attraktiv og uhygienisk, han beskyldte henne også for ikke å være jomfru ved inngåelsen av ekteskapet. Han selv hadde allerede giftet seg i hemmelighet med Maria Fitzherbert; men hans ekteskap med Fitzherbert stred imot Royal Marriage Act 1772 og ble av den grunn ikke ansett som gyldig.