De dood van haar verloofde in 1401 kwamen haar grootvader Filips de Stoute en Isabella van Beieren, de echtgenote van Karel VI, in mei 1403 overeen om Margaretha uit te huwelijken aan de nieuwe dauphin, hertog Lodewijk van Guyenne (1397-1415). Het huwelijk vond plaats op 31 augustus 1404, op dezelfde dag huwde haar broer Filips de Goede met Lodewijks zus Michelle. Ter gelegenheid van het huwelijk schreef Christine de Pizan op verzoek van Margaretha's vader het boek Le livre des trois vertus, dat ze opdroeg aan de dauphine en waarin ze haar adviseerde hoe ze zich moest gedragen en wat ze moest leren. Tijdens haar huwelijk werd Margaretha al snel de speelbal van de strijd tussen de Armagnacs en de Bourguignons, die beiden om de gunst van Lodewijk van Guyenne streden. In december 1415 overleed Lodewijk, zonder dat hij en Margaretha kinderen hadden gekregen. Nadat Parijs werd ingenomen door de Armagnacs, keerde ze terug naar Bourgondië, waar ze samen met haar ongehuwde zussen bij haar moeder woonde. In 1419 werd haar vader Jan zonder Vrees vermoord, waarna haar broer Filips de Goede hertog van Bourgondië werd.
Huwelijk met Arthur van Richmond
Na de dood van haar schoonvader Karel VI in 1422 werd een deel van Frankrijk bezet door de Engelsen. Dat gebeurde in naam van de minderjarige koning Hendrik VI van Engeland, die wegens het Verdrag van Troyes het recht had verkregen om Karel VI op te volgen. Op hetzelfde moment eiste haar schoonbroer Karel VII de Franse troon op. Begin 1423 sloot haar broer Filips de Goede een alliantie met hertog Jan V van Bretagne en Hendriks regent Jan van Bedford. Om dit verbond te verstevigen werd afgesproken om Filips' zussen Anna en Margaretha uit te huwelijken aan respectievelijk de hertog van Bedford en de broer van Jan V, graaf Arthur van Richmond (1393-1458).
Margaretha was in eerste instantie niet te spreken over de huwelijksplannen. Arthur bevond zich namelijk in Engelse gevangenschap en Margaretha vond dat hij als graaf een te lage rang voor haar had; ze droeg immers nog altijd de titels van dauphine van Frankrijk en hertogin van Guyenne. Vervolgens schakelde haar broer Filips zijn trouwe dienaar Renier Pot in om zijn zus te overtuigen van het huwelijk. Pot legde haar de noodzaak van de alliantie met Bretagne uit en vertelde haar dat de hertog van Bedford Arthur onlangs tot hertog van Touraine had verheven. Uiteindelijk ging Margaretha overstag en op 10 oktober 1423 vond haar huwelijk met Arthur plaats. Ze kregen geen kinderen.
Arthur werd algauw een invloedrijk persoon aan het Franse hof, waar hij zich standvastig inzette voor de Bourgondische belangen, met name tijdens zijn huwelijk met Margaretha. Bourgondië en Bretagne zouden later van zijde wisselen en koning Karel VII ondersteunen in zijn strijd tegen de Engelsen. Margaretha toonde zich een toegewijde echtgenote, die Arthur in bescherming nam toen hij in ongenade viel bij Karel VII en zijn landerijen bestuurde als hij zich op het slagveld bevond. In 1436 keerden zij en Arthur terug naar Parijs, nadat de Fransen de controle over de stad hadden teruggewonnen.
Margaretha van Bourgondië stierf in februari 1442.