En 1922, contrajo matrimonio con el príncipe Luis Felipe de Thurn y Taxis.

Isabel era la quinta hija del gran duque Guillermo IV de Luxemburgo y de su esposa, la infanta María Ana de Portugal.

Dos de las hermanas mayores de Isabel reinaron como soberanas grandes duquesas de Luxemburgo y duquesas titulares de Nassau: María Adelaida y Carlota.

Isabel y Luis Felipe tuvieron dos hijos, cinco nietos, dieciséis bisnietos y tres tataranietos: El príncipe Luis murió en 1933 en un accidente de coche.

Isabel murió en 1950, a la edad de 49 años, en presencia de sus hermanas Carlota y Hilda, en su hogar en el Castillo Hohenburg, y fue enterrada junto a su marido en la abadía de San Emerano, en Regensburg.