Il épouse à Saint Germain en Laye le Charlotte de Rochechouart (1660-1729), fille de Louis Victor de Rochechouart, duc de Mortemart, duc de Vivonne, maréchal de France, pair de France, et d'Antoinette Louise de Mesmes. Elle est également nièce de la marquise de Montespan, favorite royale. Ils eurent :
Philippe de Lorraine, dit le prince d'Elbeuf, (1678-1705), tué en Italie ;
Armande Charlotte de Lorraine (1683-1701) ;
Charles de Lorraine (1685-1705).
Mort sans postérité légitime, il a pour successeur comme cinquième duc d'Elbeuf, son frère, Emmanuel Maurice de Lorraine.
Hors mariage, il eut aussi avec Françoise Gaillard de Marsilly, alias Françoise de Fougères :
Henri François de Lorraine de Routot, page de la grande écurie du Roi (1716) commandant de bataillon, chevalier de Saint Louis (Paris, paroisse Saint Gervais, - Pont de l'Arche ), marié à Pont de l'Arche (Eure) le avec Louise Geneviève Fortunée de La Faye (1718 - Pont de l'Arche ), fille de feu messire Pierre de La Faye, chevalier, et de dame Louise Angélique Louvel de Janville. Sans postérité ;
Alexandre François de Lorraine de Grosley, chevalier, seigneur du Parc (Paris, paroisse Saint Gervais, - après 1782), page de la Grande écurie du Roi avec son frère (1716)[2], capitaine au régiment de Guyenne, chevalier de Saint-Louis, marié 1°) à Incarville le avec Marie Marguerite du Mesnil Le Grand, morte à Caudebec les Elbeuf le , fille de messire Jean Alexandre du Mesnil Le Grand, écuyer, capitaine d'infanterie, et de Marguerite de Postis du Houlbec, 2°) à Houlbec le avec Madeleine Victoire de Postis du Houlbec (1736 - Caudebec les Elbeuf ), fille de Louis Adrien de Postis, chevalier, seigneur du Houlbec, et d'Honorée Gabrielle Victoire de Bourbel Montpinçon. Dont, du second mariage :
Charles Henri de Lorraine de Grosley , né à Caudebec les Elbeuf le ;
Marie Madeleine Louise Adrienne de Lorraine de Grosley (Caudebec les Elbeuf - Caudebec les Elbeuf 23 germinal an IX ()), mariée à Caudebec les Elbeuf le avec Chrétien Guillaume Jacques Jean de Chesnard de Boussey, capitaine d'infanterie, (Boussey - Caudebec les Elbeuf ), fils de messire Jacques de Chesnard, seigneur de Boussey, Guainville, et de Marguerite Catherine de Chesnard. Dont postérité éteinte.
Alexandre Louis de Lorraine de Grosley, né à Caudebec les Elbeuf le ;
Alexandre Marie Victoire de Lorraine de Grosley, née à Caudebec les Elbeuf le [3].
↑Christophe Levantal, Ducs et pairs et duchés-pairies laïques à l'époque moderne (1519-1790), Paris, Maisonneuve et Larose, , XXVI+1218 (ISBN2-7068-1219-2), p. 576-577
↑Gaëtan d'Aviau de Ternay, Les Pages des écuries du Roi, des Reines et des Dauphines, Paris, Patrice du Puy, , 436 p. (ISBN2-908003-30-9), p. 302
