În 1896, Elsa căsătorit textile comerciant Max Löwenthal (1864-1914), din Berlin, cu care a avut trei copii: fiicele Ilse (1897-1934) și Margot (1899-1986), și un fiu care s-a născut în 1903, dar a murit la scurt timp după naștere. Locuiau împreună în Hechingen. În 1902, Max Löwenthal a luat un loc de muncă la Berlin. Familia lui a rămas în Hechingen. A divorțat de Max la 11 mai 1908 și s-a mutat cu cele două fiice ale sale într-un apartament deasupra părinților ei de pe Haberlandstrasse 5, în Berlin.,

Elsa Einstein cu soțul ei, Albert Einstein, care sosesc în New York la bordul SS Rotterdam

Ea a început o relație cu vărul ei Albert Einstein, în aprilie 1912, în timp ce Albert s-a căsătorit cu prima lui soție, fizicianul Mileva Marić. Einstein s-a separat de Mileva în 1914 și divorțul lor a fost definitiv la 14 februarie 1919. Elsa s-a căsătorit cu el trei luni și jumătate mai târziu, la 2 iunie 1919.,mamele Elsei și ale lui Albert erau surori, ceea ce le făcea pe Elsa și Albert veri primari materni, iar tații lor erau veri primari.cu fiicele vitrege Ilse și Margot, Einsteinii au format o familie apropiată. Deși Albert și Elsa nu au avut copii proprii, Albert I-a crescut pe Ilse și Margot ca pe ai săi. Locuiau în zona Berlinului, având și o casă de vară în Caputh, în apropiere de Potsdam. Ilse a servit, de asemenea, ca secretar al lui Einstein pentru o scurtă perioadă.,Elsa și-a petrecut cea mai mare parte a căsătoriei cu Albert în calitate de portar, protejându-l de vizitatorii și șarlatanii nedoriți. De asemenea, ea a fost forța motrice din spatele construirii casei de vară în 1929.în 1933, Albert și Elsa Einstein au emigrat în Princeton, New Jersey, SUA. În toamna anului 1935, s-au mutat într-o casă de pe strada Mercer 112, cumpărată în August, dar la scurt timp după aceea Elsa a dezvoltat un ochi umflat și a fost diagnosticată cu probleme cardiace și renale. Când Elsa a fost diagnosticată, Einstein a decis să-și petreacă o mare parte din timp în studiile sale., S-a afirmat în cartea lui Walter Isaacson, Einstein: Viața și Universul, că el credea că „obositoare de muncă intelectuală și se uită la natura lui Dumnezeu sunt concilierea, fortificarea încă necontenit stricte de îngeri care să mă conducă prin toate necazurile vieții”. Astfel, Einstein a încercat să scape de necazurile sale, concentrându-se pe munca care l-ar distrage de la moartea lui Elsa. Elsa a murit după o boală dureroasă la 20 decembrie 1936, în casa de pe strada Mercer.