Il épouse vers 643 ou 6444 Begga, fille de Pépin l'Ancien, maire du palais d'Austrasie, et de Itte Idoberge. Les jeunes époux ont donné naissance :
de manière certaine à Pépin le Jeune (v. 645 † 714), maire des palais d'Austrasie, de Neustrie et de Bourgogne ;
hypothétiquement à Grimo, abbé de Corbie et archevêque de Rouen de 690 à 748, selon J. Laporte5. Cette hypothèse part du principe que les évêques qui se succèdent dans un même diocèse durant le Haut Moyen Âge sont souvent apparenté. Or Griffo est précédé d'un Ansbert, parent probable de Dode, son second successeur est saint Hugues petit-fils de Pépin le Jeune. Cela place Grimo comme un parent des Arnulfinges. En rapprochant le nom de Grimo à celui de Grimoald, on le considère également comme parent des Pépinides. Chronologiquement, il ne peut alors qu'être fils d'Ansegisel et de Begga. Mais ses conclusions ne sont pas toujours acceptées, et J. Laporte semble confondre Griffo (ou Grippho, archevêque de 695 à 713) avec Grimo, archevêque de 744 à 7486 ;
probablement à Doda, épouse du roi Thierry III, selon Maurice Chaume7. Cette hypothèse s'appuie sur la présence de prénoms mérovingiens au sein de la famille de Caribert de Laon et considère Bertrade de Prüm comme une fille de Thierry III et de Doda. Puis il constate que Pépin le Bref et son épouse Bertrade, fille de Caribert, possédaient en commun deux propriétés à Rommersheim et à Rheinbach et tenaient chacun leur moitié de leur père, ce qui suppose un ancêtre commun proche. Une chronique tardive, celle d'Adémar de Chabannes, au xie siècle, donne le roi Clotaire IV, fils probable de Thierry III et de Doda, comme cousin de Charles Martel. Enfin, le nom de Doda est rapprochée de celui de sainte Dode, l'épouse de saint Arnulf et la mère d'Anségisel8.
Deux autres enfants ont été attribués à Ansegisel et à Begga, mais ces propositions sont depuis abandonnées :
Martin († 690), comte qui se bat en 690 contre Ébroïn aux côtés de Pépin le jeune9. Cette hypothèse se fonde sur l’Hagiolum Viennense, datant de 1040, qui mentionne Pipinus, Ansegelli filius, et Martinus frater eius (=« Pépin, fils d'Ansegisel, et Martin, son frère »). Mais cette mention est maintenant considérée comme une mauvaise interprétation d'un passage du Liber Historiae Francorum, qui ne permet pas de préciser le lien de parenté entre Pépin et Martin, ni même s'il y en a un lien de parenté10.
Sainte Landrada, fondatrice de l'abbaye de Munsterbilzen, dont une biographie tardive indique qu'elle descendait de Pépin et d'Arnulf († 690). Chronologiquement, elle ne pourrait être que fille d'Ansegisel et de Begga, mais la biographie insiste sur sa qualité de fille unique
