长子：（前）皇太子李承乾。幼子：唐高宗李治。长乐公主李丽质：嫁长孙无忌之子长孙冲。 城阳公主：初嫁杜如晦之子杜荷，后改嫁薛瓘。晋阳公主：李明达。衡山公主（唐高宗即位后改封新城长公主）：嫁长孙诠。
唐太宗最宠爱的儿女皆为长孙皇后所出或收养。即便最是冰冷客观的史书里，也依然能感受到那一腔由对妻子切切之情演化而来的拳拳父爱。翻开史书，唐太宗对长孙皇后儿女的宠爱比比皆是。
长孙皇后的长子李承乾，性聪敏，太宗“甚爱之”。对于长子太宗夫妇寄予了厚望。 在李承乾年幼时就给他找了侍读，又让陆德明，孔颖达教授承乾儒家典籍。
太宗登基后便立李承乾为太子，十二岁时，太宗就开始有意识的锻炼承乾身为储君的政治能力了，下诏令承乾“宜令听讼”，还说“自今以后，诉人惟尚书省有不伏者，於东宫上启，令承乾断决。” 后来又为他开设学馆并先后派遣房玄龄魏征等重臣加以辅佐。
李承乾身体不好，太宗舍不得让他多读书，但承乾并不因此放纵，反而在太宗问他治国策略时显示了才能。
长孙皇后和唐太宗生有不少儿女。太宗对他们都宠爱有加，关爱之心与寻常父亲并无区别。长乐公主李丽质因长孙皇后所生，太宗对她特别钟爱，将她许配给长孙无忌之子长孙冲。
贞观五年开始准备嫁妆，唐太宗对众臣说“长乐公主，皇后所生，朕及皇后并所钟爱。今将出降，礼数欲有所加”。大臣纷纷表示“陛下所爱，欲少加之”，于是进言请求双倍于永嘉长公主，太宗欣然同意。然而魏征对此表示反对。
因为永嘉公主乃是长乐公主的姑姑。此举逾越了礼制。太宗回宫把此事告诉了长孙皇后。长孙皇后得知此事后感叹魏征能“引礼义抑人主之情”，并对他大加赞赏。特地派人前去赏赐给魏征绢四百匹、钱四百缗，并传口讯说：“听闻你正直，见识到了，希望你一直保持，不要改变”。
在太宗并未有所表示的时候，长孙皇后直接对魏征加以赏赐，并暗示自己会给予支持，可谓给魏征注入了强心剂。也正是因为有长孙皇后这样的靠山，魏征的正义直谏才会这般顺利。
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太宗和长孙皇后另有四个女儿，长女长乐公主李丽质。美丽聪慧，太宗和长孙皇后“并所钟爱”，并在她出嫁时嫁妆逾制。 长乐公主还曾协助长孙无忌等劝说太宗打消了分封功臣的想法。 [178] 长乐公主因病去世，太宗非常悲痛，将她葬在了离元宫很近的地方。
并打破皇子、妃嫔、公主只设一道石门的制度，设了三道石门，是昭陵已发掘的陪葬墓中仅此一例。城阳公主是长孙皇后所生，太宗对她也非常喜爱，将她嫁给了杜如晦的嫡子杜荷，因为尚公主，杜荷得封郡公。后来因参与李承乾谋反案被赐死。
太宗再次为她指婚，由于前段婚姻不顺，太宗特命人婚事占卜，欲破例黄昏行吉礼的婚制而改由白天行吉礼，以期女儿有一段良缘。 晋阳公主李明达是唐太宗极其喜爱的女儿，长孙皇后去世后太宗“亲加鞠养”。
年仅五岁的晋阳公主开始思念起了母亲。唐太宗外出巡幸都会带上晋阳公主，每次经过妻子生前到过的所游之地，都会告诉女儿，孝顺的晋阳公主控制不住自己的悲伤，哀哀地痛哭起来。晋阳公主和李治感情亲厚。李治上朝之前，晋阳公主哭着不舍哥哥离开。
唐太宗见此情景也泪流满面。晋阳公主常常在太宗发怒时为大臣求情，晋阳宫中常常临摹父亲的飞白体，久而久之写字时便有了太宗的风格。将太宗和晋阳公主的字出示大臣，大家都无法辨别。
然而晋阳公主未及出嫁就去世了，太宗万分悲痛，连续一个月没法进食，身形消瘦，大臣见状纷纷进谏，但唐太宗却对来劝勉的臣子叹道：“你们说的那些道理，其实我都明白。我也知道人死不能复生，再怎样的悲伤都与事无补，但是不知道为什么，我就是控制不住这种悲伤啊。”
最后太宗下令用晋阳公主汤沐之资，在公主墓旁修建佛寺，给早夭的女儿追福。新城公主，初封衡山公主，打破了名山大川不得作为封号的规定。 公主墓志记载其册封后便“汤沐增赋”，可知新城公主和姐姐晋阳公主一样小小年纪就有了实封。
新城公主先是许婚魏征之子魏叔玉，后来因事婚约被解除，太宗又在妻子生日那天宣布将女儿许配给皇后的侄子。 贞观二十三年（649年），太宗感到自己大限将至，担心耽误女儿的婚事，便开始张罗新城公主出嫁事宜，由于程序繁琐，最终没能来的及，还是留下了遗憾。
最小的儿子李治当皇帝了，就是后来的唐高宗
