Primer matrimonio
Felipe IV contrajo matrimonio en 1615 con Isabel de Borbón (hija de Enrique IV de Francia) con quien había sido prometido a la edad de 6 años. Fruto de este matrimonio, nacieron siete hijos , de los cuales sólo dos llegaron a adultos.
María Margarita (14 de agosto de 1621).
Margarita María Catalina (25 de noviembre de 1623 - 29 de diciembre de 1623).
María Eugenia (21 de noviembre de 1625 - 1627)
Isabel María Teresa (1627).
Baltasar Carlos (17 de octubre de 1629 - 9 de octubre de 1646), príncipe de Asturias.
María Ana Antonia (17 de enero de 1635 - 6 de diciembre de 1636).
María Teresa (1638 - 1683), reina consorte del rey Luis XIV (9 de junio de 1660).
Segundo matrimonio
Después de la muerte de Isabel en 1644, se ajustaron nuevas nupcias el 2 de abril de 1647 con su sobrina Mariana de Austria hija del matrimonio entre su hermana María Ana de España y el emperador Fernando III de Habsburgo. El enlace se celebró en 1649 en la localidad madrileña de Navalcarnero.
De esta unión nacieron cinco hijos:
Margarita (12 de julio de 1651 - 12 de marzo de 1673), esposa del emperador Leopoldo I (25 de abril de 1666).
María Ambrosia de la Concepción (7 de diciembre de 1655 - 20 de diciembre de 1655).
Felipe Próspero (1657 - 1661), príncipe de Asturias.
Fernando Tomás Carlos (1658 - 1659).
Carlos (1661 - 1700), rey de España como Carlos II.
Hijos extramatrimoniales
Fernando Francisco Isidro de Austria (15 de mayo de 1626 - 12 de marzo de 1634), fruto de sus relaciones con Maria de Chirel. Falleció en la infancia, y fue póstumamente legitimado por el rey, siendo sepultado en El Escorial.
Juan José de Austria (1629 - 1679), habido con la actriz María Inés Calderón fue el único hijo legitimado por su padre en vida. Presidió el gobierno entre 1677 y 1679.
Alonso Henríquez de Santo Tomás (Vélez-Málaga, 9 de junio de 1631 - Málaga, 30 de julio de 1692), habido con Constanza de Ribera y Orozco, dama de honor de la reina Isabel de Borbón. Reconocido por el marido de su madre, rechaza el tardío reconocimiento ofrecido por el rey y entra en religión, siendo luego obispo de Málaga.
Alonso Antonio de San Martín (1636 - 1705), habido con Mariana Pérez de Cuevas. En religión desde 1650, llega a ser obispo de Oviedo y Cuenca.
Fernando Valdés (1638 - 1702), habido con Ana María de Uribeondo. Fue gobernador de Novara desde 1661.
Carlos Fernando de Austria (Madrid 1639 - Guadix (Granada) 1696), habido con la vizcaína Casilda Manrique de Luyando y Mendoza, guarda mayor de las damas de la archiduquesa (posteriormente reina consorte) Mariana de Austria. Tras enviudar, se ordenó sacerdote, llegando a ser canónigo (1691 - 1696) de la Santa y Apostólica Iglesia Catedral de Guadix por designación de su medio hermano el rey Carlos II, a donde se trasladó con su hija Mariana. Con descendencia hasta nuestros días.
Juan Cossío (1640 - 1701), habido con Teresa (o Tomasa) Aldana. Fue monje agustino y predicador desde 1655.
Ana Margarita de Austria (1641 - 1699), habida con Margarita del' Escala. Monja desde 1656, llegó a ser priora del madrileño Real Monasterio de la Encarnación.
En la imagen Velazquez pinta a Felipe IV.
El rey tiene 44 años. La reina 19.
De este matrimonio nacerá el rey Carlos II.
Los matrimonios e hijos de Felipe IV.