В возрасте 17 лет она стала супругой короля Великобритании. У супругов родилось 15 детей, и только двое из них умерли в детстве. Среди детей Шарлотты были короли Великобритании Георг IV и Вильгельм IV, а также король Ганновера Эрнст Август.
Королева Шарлотта очень любила искусство и, в частности, оказывала поддержку своему учителю музыки Иоганну Кристиану Баху и В. А. Моцарту, который в возрасте 8 лет посвятил ей один из своих опусов. Она также широко занималась благотворительностью. Королева хорошо знала ботанику и участвовала в создании Королевского ботанического сада.
Королеве Шарлотте принадлежит рецепт сладкого десерта из яблок, запеченных в тесте (шарлотки). В честь неё названы города Шарлотт в Северной Каролине и Шарлоттаун в канадской провинции Остров Принца Эдуарда. В её честь названа стрелитция (лат. Strelitzia) — типовой род семейства Стрелитциевые (Strelitziaceae), состоящий из четырёх видов, произрастающих в Южной Африке. Кроме того, именно королева Шарлотта установила первую королевскую рождественскую ёлку на праздник 1800 года, однако традиция установки елок укоренилась лишь через 40 лет в правление её внучки Виктории с подачи её супруга принца Альберта.