Cependant, elle a eu quatre enfants au total :
* Paul Ier (1754-1801) :Il succède à sa mère comme empereur de Russie.
* Marie (1759-1776) :Elle décède à l'âge de 17 ans.
* Élisabeth (1762) :Elle décède peu après sa naissance.
* Un fils mort-né (1773)
Il existe de nombreuses théories et rumeurs sur les relations de Catherine et la paternité de ses enfants. Cependant, il est largement admis que Paul Ier était le fils de Pierre III, même s'il y avait des tensions importantes entre la mère et le fils.