Ermengarde, fille de Hugues II dit le Timide ou le Peureux, comte de Tours et du Sundgau, et d’Ava de Morvois d’Alsace, épousa Lothaire le 15 octobre 821 à Thionville. Elle fut son unique femme, et n’est nommée qu’à l’occasion des fêtes magnifiques de son mariage.

Elle donna naissance à trois fils : Louis, né vers 822, qui eut le royaume d’Italie avec le titre d’empereur, sous le nom de Louis II le Jeune ; Lothaire, né vers 825, qui obtint le reste des domaines de son père en deçà des Alpes, jusqu’aux bouches du Rhin et de la Meuse, sous le nom de Lothaire II, roi de Lotharingie ; Charles dit l’Enfant, né en 845, qui hérita de la Provence jusqu’à Lyon.

Elle eut aussi trois filles : Irmengarde de Germanie, duchesse de Moselle (née vers 827 et morte en 864) ; Berthe d’Avenay (née en 830 et morte en 852), qui devint abbesse ; Rotrude de Germanie (née vers 836 et morte en 882).