Wilhelm ble gift i 1879 med den danske adelige Edle Frederikke Rosenørn-Lehn (1860–1921), som var datter av Erik Christian Hartvig Rosenørn-Lehn (1825–1904) og Polyxene Adelheid Louise Elise Rigsfriherreinde Pechlin von Löwenbach (1834–1910). Wilhelm og Edle Frederikke Wedel-Jarlsbergs datter Carmen Anna Louise Petra Josephine Agnes Genevieve Nini Polyxene Sigrid Marie Wedel Jarlsberg (1885–1957) ble i 1909 gift i Roma med professor, politiker og høyesterettsadvokat Antonio Enrico Luigi Carlo Raimondo Boggiano Pico (1873–1965), og fikk sju barn med ham.