Ela se casou por procuração com Pedro II em 1843. As expectativas de seu marido eram altas devido a um retrato que lhe havia sido presenteado em que Teresa Cristina era mostrada como uma beleza idealizada, porém ele ficou insatisfeito com aparência simples da noiva ao encontrá-la pela primeira vez. A relação do casal melhorou com os anos apesar do começo frio, principalmente por causa da paciência, bondade, generosidade e simplicidade de Teresa Cristina. Essas características também lhe ajudaram a ganhar os corações dos brasileiros, com sua distância de controvérsias políticas lhe protegendo de críticas. Ela também patrocinou estudos arqueológicos na
Itália e ajudou na imigração italiana para o Brasil.
O casamento de Teresa Cristina e Pedro nunca se tornou uma paixão romântica, porém um laço se desenvolveu baseado na família, respeito mútuo e afeto. A imperatriz era uma esposa obediente, sempre apoiou fielmente as posições do imperador e nunca demonstrou suas próprias opiniões em público. Ela manteve-se em silêncio na questão das supostas relações extra-conjugais do marido – incluindo um caso com a aia de suas filhas. Em troca, era tratada com enorme respeito e sua posição na corte e em casa sempre esteve assegurada. Dos quatro filhos que Teresa Cristina e Pedro tiveram, dois meninos morreram na infância e uma filha morreu de
febre tifoide aos 24 anos.