El 17 de abril de 1877, Isabel se convirtió en gran duquesa heredera de Mecklemburgo-Strelitz cuando se casó con el entonces gran duque heredero, Adolfo Federico, en Dessau.

Adolfo Federico murió en 1914, convirtiendo a Isabel en gran duquesa viuda.

Además de sus obligaciones sociales, la gran duquesa hereditaria y más tarde la gran duquesa Isabel participó en varias organizaciones benéficas; una de las principales preocupaciones radica en la educación y en el sistema de salud.

En 1910, donó el Borwinheim en memoria de su hijo, Carlos Borwin.

Cuando murió, su castillo de Prilvitz fue heredado por sus hijos supervivientes, que eran sus dos hijas adultas.