Il épouse vers 1002 une Ermengarde, d'origine inconnue. Veuve, Ermengarde se remarie avec Rodolphe III, roi de Bourgogne vers 10112. Ermengarde serait peut-être une proche parente du comte Humbert Ier aux Blanches Mains3. Rotboald et Ermengarde ont trois enfants :
Guillaume III († 1037), comte de Provence,
Hugues,
Emma († 1063), comtesse de Provence, mariée à Guillaume III Taillefer, comte de Toulouse.