Charlemagne mempunyai 19 orang anak daripada tiga antara lima orang isterinya serta lima antara banyak gundiknya.

Perkahwinan dan pewaris

• Isteri pertamanya ialah Himiltrude yang dikahwini pada tahun 766. Perkahwinan ini tidak pernah dibatalkan secara rasmi, dan melaluinya dilahirkan:
  • Pippin si Bongkok (767 - 813)

• Isteri keduanya ialah Gerperga, seringnya silap dipanggil sebagai Desiderata atau Desideria, puteri Desiderius (raja kaum Lombard), yang dikahwini pada tahun 768, dengan perkahwinan tersebut dibatalkan pada tahun 771.

• Isteri ketiganya ialah Hildegard (757/758 - 783/784) yang dikahwini pada tahun 771 dan yang meninggal dunia pada tahun 784. Melaluinya, sembilan orang anak dilahirkan:
  • Charles si Lebih Muda (772/773 - 811), raja kaum Frank yang mentadbirkan Neustria
  • Adelaide (773/774 - 774)
  • Carloman, dinamai semula sebagai Pippin (773/777 - 810), raja Itali
  • Rotrude atau Hruodrud (777 - 810)
  • Louis (778-840), saudara kembar Lothair (raja kaum Frank sejak 781) yang mentadbirkan Aquitaine pada masa hayat bapanya dan sejak tahun 814, merupakan raja tunggal dan Maharaja Rom Holy
  • Lothair (778 - 779/780), saudara kembar Louis
  • Bertha (779 - 823)
  • Gisela (781 - 808)
  • Hildegarde (782 - 783)

• Isteri keempatnya ialah Fastrada yang dikahwini pada tahun 784 dan yang meninggal dunia pada tahun 794. Melaluinya dilahirkan:
  • Theodrada (lahir 784), biarawati dari Argenteuil
  • Hiltrude (lahir 787)

• Isteri kelima dan isteri kesayangannya ialah Luitgard yang dikahwini pada tahun 794 dan yang meninggal dunia tanpa anak.

Gundik dan anak di luar nikah

• Gundik pertama yang diketahui ialah Gersuinda, dan melaluinya dilahirkan:
  • Adaltrude (lahir 774)

• Gundik kedua yang diketahui ialah Madelgard, dan melaluinya dilahirkan:
  • Ruodhaid (775 - 810), biarawati dari Faremoutiers

• Gundik ketiga yang diketahui ialah Amaltrud dari Vienne, dan melaluinya dilahirkan:
  • Alpaida (lahir 794)

• Gundik keempat yang diketahui ialah Regina, dan melaluinya dilahirkan:
  • Drogo (801 - 855), biskop Metz sejak tahun 823 dan biarawan di Biara Luxeuil
  • Hugh (802 - 844), Ketua Canselor Empayar

• Gundik kelima yang diketahui ialah Ethelind, dan melaluinya dilahirkan:
  • Richbod (805 - 844), biarawan Santo-Riquier
  • Theodoric (lahir 807).