Năm 20 tuổi, Vương nữ Louise Marie đã khóc rất nhiều khi biết tin mình sẽ được gả cho một người đàn ông góa vợ xa lạ và hoàn toàn trái ngược về tín ngưỡng. Tuy nhiên, thân là thành viên của Vương thất, bà buộc phải thực hiện nghĩa vụ của mình để củng cố nền độc lập của quốc gia.[1] Ngày 9 tháng 8 năm 1832, lễ cưới giữa Vương nữ Louise Maria và Vua Léopold I của Bỉ đã được diễn ra tại cung điện Château de Compiègne ở Pháp. Do Léopold I là người theo đạo Tin Lành nên lễ cưới của họ được tổ chức theo cả nghi thức Công giáo lẫn Cơ Đốc giáo.
Tuy là lần đầu tiên đến Bỉ nhưng bà đã chiếm được trái tim của hầu hết người dân nơi đây bởi vẻ ngoài xinh đẹp và tâm hồn cao thượng. Mặc dù khác nhau về quốc tịch, ngôn ngữ cũng như tín ngưỡng, nhưng sự quan tâm của vị vua tài năng đã dần cảm hoá được nàng công chúa trầm lặng.
Vương hậu Louise Marie qua đời vào ngày 11 tháng 10 năm 1850 tại Ostende vì căn bệnh lao phổi. Bà được an táng bên cạnh mộ của chồng tại Hầm mộ Hoàng gia thuộc Nhà thờ Đức Mẹ đồng trinh ở Laeken, Vương quốc Bỉ.
Tước hiệu
3 tháng 4 năm 1812 – 9 tháng 8 năm 1830:Her Serene Highness Mademoiselle d'Orléans, Nữ Tông thất Pháp
9 tháng 8 năm 1830 – 9 tháng 8 năm 1832:Her Royal Highness Vương nữ Louise của Orléans
9 tháng 8 năm 1832 – 11 tháng 10 năm 1850:Her Majesty Vương hậu Bỉ