Liudolf war verheiratet mit Oda, der Tochter des princeps Billung aus dem Geschlecht der Billunger und der Aeda.
Liudolf und Oda hatten elf oder zwölf Kinder, darunter:
Brun, (* um 835; † 2. Februar 880), seit 877 Graf
Otto I. der Erlauchte, (* vor 866; † 30. November 912) ∞ Hadwig (Hathui), († 903), Tochter des Heinrich ducis austriacorum (Popponen)
Thankmar († 878), seit 877 Abt des Klosters Corvey
Liutgard, (877 bezeugt; † 17. oder 30. November 885), begraben in Aschaffenburg ∞ vor dem 29. November 874 Ludwig III. der Jüngere, König der Ostfranken, († 20. Januar 882) (Karolinger)
Enda ∞ NN
Hathumod, (* 840; † 29. November 874), seit 852 Äbtissin von Gandersheim, begraben in Brunshausen
Gerberga, († 5. September 896 oder 897), seit 874 Äbtissin von Gandersheim
Christina († 1. April wohl 919 oder 920), seit 896 oder 897 Äbtissin von Gandersheim, begraben in der Stiftskirche Gandersheim
eine weitere Tochter und noch zwei oder drei Söhne, die jung verstarben
