Rappelée par son oncle Ernest-Auguste, duc de Brunswick-Lunebourg dont l'épouse était la tante tant aimée de la duchesse d'Orléans, elle rentra à Hanovre en 1693. Elle était décrite comme belle, mais aussi comme pieuse et sérieuse. Ce fut sa future belle-mère, l'impératrice Éléonore de Neubourg (épouse de l'empereur Léopold Ier), qui décida de faire d'elle la future impératrice. L'impératrice avait été convaincue de l'excellence de son choix par le gouverneur de son fils aîné l'archiduc Joseph, Charles Théodore de Salm, qui était l'oncle par alliance de Wilhelmine-Amélie.
Mariage et descendance
Wilhelmine épousa, le , le roi de Hongrie et des Romains, futur empereur Joseph Ier (1678-1711), fils héritier de l'empereur Léopold Ier. L'opéraHercule et Hébé de Reinhard Reiser (1674-1739) fut joué lors de leur mariage.
Au moment de leur mariage, Wilhelmine avait près de 26 ans et l'archiduc à peine 20, mais la relation des époux impériaux était considérée comme heureuse. Cependant, elle se détériora rapidement. Joseph Ier avait de nombreuses maîtresses, à la fois des femmes de la noblesse et des servantes. En 1704, il attrapa la syphilis et la transmit à son épouse. Le couple impérial ne fut plus en mesure d'avoir d'autres enfants. Leur seul fils était mort au berceau.
Règne et succession
Alors que l'Europe se déchirait dans la Guerre de succession d'Espagne, la lignée masculine de la Maison de Habsbourg d'Autriche, à l'instar de la Branche espagnole, risquait de s'éteindre et cela provoquerait forcément une guerre Européenne.
Il ne restait d'espoir qu'en l'archiduc Charles, frère cadet de Joseph, propulsé prétendant au trône d'Espagne par devoir dynastique et qui combattait en Espagne. Il épousera en 1708 une cousine de l'impératrice, Élisabeth-Christine de Brunswick-Wolfenbüttel mais cette union se révélera peu prolifique, contrariée tant par la séparation des époux pendant la guerre que par la nature. Le problème de la succession se posait sérieusement.
L'empereur Léopold mourut en 1705, et Joseph lui succéda en tant sur les terres héréditaires de la Maison de Habsbourg qu'au trône du Saint-Empire romain germanique. Wilhelmine devint impératrice mais n'eut pas d'influence sur la politique impériale.
En 1711, l'empereur mourut de l'épidémie de variole qui parcourut l'Europe, Wilhelmine devint veuve et sa belle-mère assura la régence en attendant le retour de l'archiduc Charles qui combattait en Espagne. L'archiduc Charles, déjà proclamé Charles III d'Espagne, fut élu empereur et régna sous le nom de Charles VI.
Ses alliés, craignant de revoir les Habsbourg maître de l'empire germanique et de l'empire Espagnol, lui retirèrent leur soutien et la paix fut signée, ruinant les espoirs des Habsbourg de reformer l'empire de Charles Quint mais leur apportant les Pays-Bas espagnols, le duché de Milan, le royaume de Naples et la Sardaigne.
En 1713, après cinq années d'une union toujours stérile, Charles promulgua la Pragmatique Sanction qui - en cas d'extinction des mâles - donnait l'héritage familial en priorité à ses filles au cas où il en aurait avant ses nièces. Cependant en 1716, l'impératrice donna le jour à un garçon qui ne vécut pas. En 1717, 1718 et 1723, elle donna le jour à trois filles, dont deux atteignirent l'âge adulte.
Pour maintenir la puissance de leur Maison, les filles de l'ex-impératrice Wilhelmine se voyaient flouées de l'héritage de leur père au profit de leurs cousines. Elles avaient été mariées, l'aînée en 1719 à l'électeur de Saxe, depuis roi de Pologne ; la cadette, en 1722 à l'électeur de Bavière. À chaque fois, les neveux par alliance de l'empereur Charles VI avaient prétendu reconnaître la Pragmatique Sanction.
Cependant, Wilhelmine soutint son beau-fils Charles-Albert de Bavière pour la succession au trône impérial, mais revint à la raison puis se retira rapidement de la vie publique.
Au couvent
Après que ses deux filles se furent mariées, elle se retira en 1722 dans un couvent de salésiennes qu'elle avait fondé en 1717, Salesianerinnenkloster auf dem Rennwege, à Vienne.
En effet, le , l'impératrice douairière devint arrière-grand-mère. Le mois suivant, l'empereur Charles VI mourut. Sa fille aînée, l'archiduchesse Marie-Thérèse monta sur le trône et fut proclamée « roi » de Hongrie et de Bohême. En revanche, elle ne pouvait être élue à l'empire et chercha à faire élire son époux François-Étienne de Lorraine.
La Prusse, après avoir soumis la jeune souveraine à un chantage odieux, envahit les possessions habsbourgeoises sans déclaration de guerre. La guerre de Succession d'Autriche eut bien lieu. Les gendres de l'impératrice douairière s'allièrent à la Prusse contre l'Autriche. Soutenu par la France, le gendre de l'impératrice douairière, Charles-Albert de Bavière, fut élu Empereur le et couronné à Francfort-sur-le-Main quelques semaines plus tard (Charles VII). L'Autriche de Marie-Thérèse réagit en envahissant ses États.
Partagée entre sa fierté de mère et ses devoirs envers son pays d'adoption, l'impératrice douairière Wilhelmine mourut le . Elle fut enterrée dans son couvent de Vienne, tandis que son cœur fut placé dans la Crypte des Capucins. Elle avait survécu plus de trente ans à son époux.
Parti de deux coupé de trois : au 1) d’or semé de cœur de gueules, au lion d’azur armé lampassé de gueules brochant suer le tout, au 2) de gueules à deux léopards d’or armés et lampassés d’azur au 3) d’azur au lion d’argent armé et lampassé et couronné d’or, au 4) de gueules au lion d’or armé et lampassé d’azur à la bordure componée d’argent et d’azur, au 5) avec 8) coupé en A) d’or au lion de gueules armé, lampassé et couronné d’azur au B) d’azur à l’aigle d’argent, becquée, languée et membrée de gueules, au 7) coupé au A) d’or à deux pattes d’ours adossées de sable armé de gueules, au B) recoupé en I) fascé de gueules et d’argent au II) gironnée d’argent et d’azur, au 9) coupé en A échiqueté d’argent et de gueules en B fascé d’or et de gueules, au 10) d’argent à la demi ramure de cerf de gueules mise en bande, au 11) d’argent au cerf de sable, au 12) d’argent à la demi ramure de cerf de sable mise en barre[1].