查理曼大帝有五個兒子，但因為他活到了74歲，所以四個兒子先他而去，最後繼承帝國的是路易。路易死後，他的三個兒子平分了帝國，其中長子洛泰爾為義大利國王兼共同皇帝，次子丕平為阿基坦國王，三子日耳曼人路易為巴伐利亞國王。
查理曼大帝的其他子女包括赫羅特魯德、Gerperga、希爾迪加爾德、法斯特拉達和柳特加爾德。其中，赫羅特魯德和Gerperga的婚姻因政治和宗教原因解除，希爾迪加爾德生有九個孩子，包括小查理、義大利丕平和虔誠者路易。法斯特拉達和柳特加爾德的婚姻中，柳特加爾德無子女。
查理曼大帝一生有20個子女，帝國崩塌後，他的子女遠赴中東，現今查理曼大帝的後裔遍布世界各地，人數達6億。例如，腓力二世的母親與查理曼有血緣關係，他妻子父母雙方都有查理曼血統，所以他倆的孩子路易八世可以算作是查理曼的後代。