I 1750 hadde han giftet seg med Sophie Charlotte av Slesvig-Holsten-Sønderborg-Beck, datter av den titulære hertug Frederik Vilhelm II av Slesvig-Holsten-Sønderborg-Beck (1687–1749). Hun døde den 7. august 1763, mens Georg Ludwig døde på dagen for hennes bisettelse. De ble begge gravlagt i klosterkirken i Bordesholm. Georg Ludwig og Sophie Charlotte ble stamforeldre til det oldenborgske hertughus.