Men hon hade fyra barn totalt:
* Paul I (1754-1801):Han efterträdde sin mor som kejsare av Ryssland.
* Maria (1759-1776):Hon dog vid 17 års ålder.
* Elizabeth (1762):Hon dog kort efter födseln.
* En dödfödd son (1773)
Det finns många teorier och rykten om Catherines relationer och hennes barns faderskap. Det är dock allmänt accepterat att Paul I var son till Peter III, även om det fanns betydande spänningar mellan mor och son.