Na de dood van haar vader in 1245 dongen veel vorsten naar haar hand om zo de rijke Provence aan hun territorium te kunnen toevoegen. Paus Innocentius IV wilde zijn banden met Frankrijk verstevigen en zette zich ervoor in om een huwelijk met een zoon van de koning van Castilië of keizer Frederik II van Duitsland te voorkomen. Beatrix van Provence trouwde uiteindelijk op 31 januari 1246 in Lyon met Karel van Anjou, een jongere broer van koning Lodewijk IX van Frankrijk. Het huwelijk werd door Innocentius IV persoonlijk ingezegend. Door dit huwelijk kwam heel Zuid-Frankrijk in handen van het koningshuis Capet, dat enkele jaren eerder ook al de Languedoc in bezit had gekregen.
De jaren na het huwelijk werden gekenmerkt door politieke, juridische en familietwisten. Niet alle adellijken en steden in de Provence waren direct bereid hun trouw aan Beatrix en Karel uit te spreken; onder andere de belangrijke steden Marseille, Aix en Arles weigerden dit. Het besluit van Raymond Berengarius om Beatrix van Provence tot zijn enige erfgenaam te benoemen had kwaad bloed gezet bij haar oudere zusters en hun koninklijke echtgenoten. Haar moeder, Beatrix van Savoye, claimde gedurende haar leven aanspraak te kunnen maken op het vruchtgebruik van het graafschap Provence. Pas in 1256 kwam door bemiddeling van Lodewijk IX een eind aan de juridische geschillen.
In 1248 vergezelde Beatrix van Provence haar man en haar zwager Lodewijk IX op kruistocht. Zij beviel op weg naar Palestina op Cyprus van haar eerste kind, dat echter na enkele dagen stierf. Uiteindelijk werd zij net als haar zusters koningin-gemaal. In 1265 kreeg Karel van Anjou door de paus het koninkrijk Napels en Sicilië aangeboden. Op 6 januari 1266 werd hij de in de Sint Pieter in Rome gekroond. Beatrix van Provence stierf een jaar later.
De Franse troubadour en componist Adam de la Halle heeft liederen gemaakt over Beatrix van Provence en Karel van Anjou. Hierin schetst hij het hoofse beeld dat Karel haar uit handen van buitenlandse prinsen had weten te bevrijden en dat hij de koningskroon van Napels en Sicilië had veroverd zodat Beatrix niet voor haar koninklijke zusters hoefde onder te doen.
Kinderen
Beatrix van Provence en Karel van Anjou hadden de volgende kinderen:
Beatrice de Provence. In: Medieval Lands: a prosopography of medieval European noble and royal families. Published by Foundation for Medieval Genealogy.
Jean Dunbabin. Charles I of Anjou: Power, Kingship and State-Making in Thirteenth-Century. 1998. ISBN 9780582253704