9 grudnia 1830 Gustaw poślubił bliską krewną, księżniczkę badeńską Luizę (1811-1854), z którą miał dwoje dzieci: córkę Karolę (1833-1907), od 1873 królową-małżonkę Saksonii (żonę króla Alberta), oraz syna Ludwika, zmarłego w niemowlęctwie. Karola w wieku lat 17 była uważana za najpiękniejszą księżniczkę Europy; książę-prezydent Ludwik Napoleon Bonaparte, daleki kuzyn przez jej babkę Stefanię, wielką księżną Badenii, kuzynkę Eugeniusza de Beauharnais, usilnie się starał o jej rękę, ale Gustaw stanowczo odmówił, mówiąc do córki: jeśli wyjdziesz za niego, znajdziesz się za 20 lat na bruku, pozbawiona wszystkiego.
Gustaw dwukrotnie protestował przeciwko objęciu tronu szwedzkiego przez kolejnych Bernadottów: Oskara I (1844) i Karola XV (1859), zaznaczając jednak, że - podkreślamy przysługujące Nam prawa do tronu, ale nie zamierzamy ich w tej chwili wykorzystywać. Przy objęciu tronu przez Oskara II (1872) protestu nie złożył. Na starość zamieszkał w oddanym mu do dyspozycji przez saskiego zięcia Alberta zamku wodnym w Pillnitz i tam zmarł. Pochowany został najpierw w krypcie Oldenburgów w Eutin.