Nel 1710, alla morte del suocero, divenne principessa consorte di Schwarzburg-Rudolstadt, titolo che conservò fino morte del marito, avvenuta il 24 giugno 1718 a Rudolstadt. Anna Sofia gli sarebbe sopravvissuta dieci anni. Nel 1713 venne introdotta nel principato la primogenitura, cosicché il primogenito di Anna Sofia poté ereditare la totalità dei domini paterni.
Federico Antonio (Rudolstadt, 14 agosto 1692-Rudolstadt, 1º settembre 1744), erede del padre del principato, sposò dapprima la cugina Sofia Guglielmina di Sassonia-Coburgo-Saalfeld, che gli diede tre figli, e successivamente, rimasto vedovo, Cristina Sofia di Ostfriesland;
Guglielmo Luigi (Rudolstadt, 15 febbraio 1696-Königsee, 26 settembre 1757), contrasse matrimonio morganatico con Henriette Caroline Gebaür da cui ebbe eredi;
Cristiana Dorotea (Rudolstadt, 14 febbraio 1697-20 agosto 1698);