Op 28 juli1816 trad ze in Wenen in het huwelijk met haar oom Leopold van Bourbon-Sicilië. Hij was, net als haar moeder, kind van koning Ferdinand I der Beide Siciliën. Uit het huwelijk werden vier kinderen geboren, waarvan er drie stierven voor hun eerste verjaardag. Ze zag dus alleen haar dochter Marie Caroline Auguste (1822-1869) opgroeien. Deze trouwde met Hendrik van Orléans, hertog van Aumâle, ook een afstammeling in vrouwelijke lijn van koning Ferdinand I der Beide Siciliën. Marie Clementine kreeg vier kleinkinderen, maar twee van hen stierven jong. Bovendien stierven de andere twee kinderloos. Marie Clementine leefde lang genoeg om al haar afstammelingen te zien sterven en haar lijn te zien uitsterven. Zelf stierf ze op 83-jarige leeftijd in Frankrijk.