Gertrudis era hija del conde Roberto I de Flandes (h. 1035–1093) y Gertrudis de Sajonia (h. 1030-1113). Roberto era hijo de Balduino V de Flandes y Adela, hija del rey Roberto II de Francia, y Gertrudis hija del duque de Sajonia. Era hermana del conde Roberto II de Flandes (h. 1065-1111), "Roberto el Cruzado".

Gertrudis se casó primero con el conde Enrique III de Lovaina (falleció por heridas en un torneo en Tournai en 1095), de la casa de Reginar. Era conde de Lovaina desde 1078 y 1095 y landgrave de Brabante desde 1085. A la muerte de Enrique, su hermano Godofredo I de Lovaina le sucedió como conde y landgrave. Desde 1106 también se convirtió en duque de Baja Lorena.

Tuvieron cuatro hijos, probablemente todo niñas (nacidas entre 1092-1096), entre las que se supone que estuvieron:

• Adelaida (m. 1158), esposa del duque Simón I de Lorena (1076-1138), hijo de su padrastro Teodorico con Hedwiga (m. h. 1090).
• Gertrudis, esposa de Lamberto, conde de Montaigu y Clermont.

Después en 1096 se casó con Teodorico II de Lorena "Thierry" (m. 1115), hijo de Gerardo de Alsacia, conde de Metz, duque de Lorena (-1070), de la Casa de Alsacia-Lorena. Teodorico era viudo con un hijo Simón, y una hija Gertrudis. Tuvieron la siguiente descendencia:

• Teodorico de Alsacia "Theodoric" (h. 1099-1168), señor de Bitche, también conde de Flandes desde 1128. Casado con Sibila de Anjou, y padre de Margarita I, condesa de Flandes y Mateo, conde de Boulogne.
• Enrique I (m. 1165), obispo de Toul.
• Ida, se casó con Sigefroy (m. 1104), conde de Burghausen.
• Ermengarda, casada con Bernardo III Gros de Brancion (fr).
• Gisela, casada con Federico, conde de Saarbrücken.