Storhertiginnan Joséphine-Charlotte var gift med Storhertig Jean av Luxemburg. Vid millennieskiftet överlämnade denne tronen till äldste sonen Storhertig Henri. I äktenskapet föddes ytterligare fyra barn: prinsessan Marie-Astrid, prins Jean, prinsessan Margaretha och prins Guillaume.
Storhertiginnan Joséphine-Charlotte hade starka band till Sverige. Hon var äldsta dotter till Belgiens framlidne kung Leopold (1901-1983) och den svenska prinsessan Astrid (1905-1935).
Tillsammans med sina yngre syskon, Belgarnas kung Baudoin och nuvarande Kung Albert besökte hon som barn ofta morföräldrarna prins Carl och prinsessan Ingeborg i Sverige och gästade som storhertiginna det svenska kungaparet officiellt och privat.