У 16-річному віці Вільгельміна була видана заміж за 19-річного штатгальтера Нідерландів Вільгельма V. Союз був укладений за сприяння короля Пруссії Фрідріха II, який був дядьком нареченої. Вінчання пройшло 4 жовтня 1767 у Берліні. Живими у подружжя народилося троє дітей:
Луїза (1770—1819) — дружина принца Карла Брауншвейг-Вольфенбюттельського, дітей не мала;
Віллем (1772—1843) — перший король Об'єднаних Нідерландів та великий герцог Люксембургу у 1815—1840 роках, був одруженим із принцесою Вільгельміною Прусською, мав четверо дітей, згодом узяв морганатичний шлюб із графинею Генрієттою д'Утремон.
Фредерік (1774—1799) — генерал-лейтенант, був закоханим у британську принцесу Марію, одруженим не був, дітей не мав.
Із дядьком Фрідріхом Вільгельміна продовжувала листуватися і після весілля. Часто кореспонденція носила політичний характер. На підставі його рекомендацій, принцеса намагалася здобути політичний вплив в Нідерландах.
Під час Батавської революції Вільгельм виїхав із Гааги та переніс двір до Гет-Лоо. Коли Вільгельміна у 1787 році намагалася повернутися до столиці, то при в'їзді в місто була затримана республіканцями, які вимагали спеціальної перепустки.[1] Прусський король розцінив це як особисту образу та послав армію, аби витіснити ворогів штатгальтера на північ Франції, що йому і вдалося.
Після вторгнення до країни французів у 1794 році, правляча родина була змушена виїхати до Англії. Вільгельм помер у 1806 році у вигнанні. Вільгельміна повернулася до Нідерландів у 1813 році та була свідком проголошення у 1815 році її сина королем.
Meindert Evers: Begegnungen mit der deutschen Kultur. Niederländisch-deutsche Beziehungen zwischen 1780 und 1920. Königshausen & Neumann, Würzburg 2006, ISBN 3-8260-3260-8, стор. 33.
Fr. Förster: Preußens Helden im Krieg und Frieden. Eine Geschichte Preußens seit dem großen Kurfürsten bis zum Ende der Freiheitskriege. Abteilung 2: Neuere und neueste Preußische Geschichte. (Seit dem Tode Friedrich II. bis auf unsere Tage). Band 1 (Band 3 des Gesamtwerkes). Gustav Hempel, Berlin 1851, стор. 118.