Op 19 april 1770 trouwde Marie Antoinette, na vele onderhandelingen, bij volmacht met de Franse dauphin (kroonprins). De kleine huwelijksceremonie vond plaats in Wenen. Aangezien de dauphin zelf niet aanwezig kon zijn, was haar broer, aartshertog Ferdinand, gevolmachtigd. Na de ceremonie werd Marie Antoinette (nu officieel kroonprinses van Frankrijk) naar de Franse grens gebracht.
Op 7 mei 1770 werd Marie Antoinette officieel aan de Franse overgedragen. Bij de officiële overdracht waren de Comte en Comtesse de Noailles aanwezig. Deze laatste werd later door koning Lodewijk XV van Frankrijk aangewezen als hoofd van de hofhouding van Marie Antoinette. Een week na de overdracht aan de Fransen maakte Marie Antoinette voor het eerst kennis met haar echtgenoot en zijn tantes, de dochters van Lodewijk XV. Voordat ze in Versailles aankwam, maakte ze ook kennis met de jongere broers van Lodewijk Augustus, Lodewijk Stanislaus Xavier, de graaf van Provence en Karel Filips, de graaf van Artois. Deze broers zouden later een belangrijke rol spelen in het leven van Marie Antoinette. Eenmaal in Versailles ontmoette ze de rest van de familie, onder wie ook Madame Elisabeth, de jongere zus van haar echtgenoot, die aan het eind van het leven van Marie Antoinette haar beste vriendin bleek.
Op 16 mei 1770 vond het ceremoniële huwelijk tussen de dauphin en Marie Antoinette plaats in het kasteel van Versailles.
Marie Antoinette was aanwezig bij de kroning van Lodewijk XVI, maar werd zelf niet gezalfd of gekroond; deze ceremonie werd niet meer uitgevoerd sinds Maria de’ Medici.