Poco después, se desposó con María Portocarrero Enríquez (m. 1470), hija de Pedro (Martín Fernández) de Portocarrero y Cabeza de Vaca, V señor de Moguer, y Beatriz Enríquez, hija de Alonso Enríquez y Juana de Mendoza. El matrimonio no tuvo validez canónica hasta el año 1456 en que el papa Calixto III autorizó el matrimonio por la iglesia y la legitimación de los hijos que habían tenido hasta esa fecha. Los hijos de este enlace fueron:
Diego López Pacheco y Portocarrero, quien sucedió a su padre en títulos y estado.
Pedro de Portocarrero, que heredó el señorío de Moguer y de Villanueva del Fresno de su familia materna.
Francisca Pacheco, mujer de Íñigo López de Mendoza y Quiñones el Gran Tendilla
Beatriz Pacheco, casada c. 1490 con Rodrigo Ponce de León, marqués de Cádiz
María Pacheco, esposa de Rodrigo Alonso Pimentel, IV conde y I duque de Benavente
Luis, Lope, Catalina y Juana Pacheco