Léonor d’Orléans war der Sohn von François d’Orléans-Longueville, Markgraf von Rötteln (Marquis de Rothelin), Prince de Châtelaillon, Vicomte de Melun, und Jacqueline de Rohan. Von seiner Mutter wurde er protestantisch erzogen, konvertierte aber im Alter von 25 Jahren zum Katholizismus.[1] In den Religionskriegen kämpfte er dann in der königlichen Armee.
1551 erbte er von seinem Vetter François III. d’Orléans-Longueville, der ohne Nachkommen gestorben war, neben Longueville und Dunois auch die Grafschaft Neuenburg, die über Johanna von Hachberg, seine Großmutter mütterlicherseits und Ehefrau von Louis I. d’Orléans, 2. Herzog von Longueville, an die Familie gelangt war. Die Erbschaft wurde von Jacques de Savoie-Nemours und Wilhelm dem Schweiger angefochten, als Wilhelm jedoch feststellte, dass die Schweizer ihn nicht in seinem Kampf gegen das Haus Habsburg unterstützen werden, gab er sich mit den burgundischen Lehen des Hauses Chalon-Arlay zufrieden. Léonor schlug Jacques de Savoie vor, die Grafschaft Neuenburg zu teilen, was aber von den neuenburgischen Ständen zurückgewiesen wurde. Die Stadt Bern, die zur Schlichtung aufgefordert worden war, schlug 1557 Léonor als einzigen Erben vor, verbunden mit einer Entschädigung von 6000 Livre und der Übertragung von burgundischem Land im Wert von 2000 Livre an Jacques de Savoie.
Marguerite (* 1566; † 13. September 1615 in Paris), Damoiselle d’Estouteville
Henri I. (* 1568; X 29. April 1595 bei Amiens), 7. Duc de Longueville 1573, 6. souveräner Graf von Neuenburg, 10. Comte de Dunois, Pair de France, Gouverneur von Picardie, Großkammerherr von Frankreich; ⚭ Februar 1588 Katerina Gonzaga (* 21. Januar 1568; † 1. Dezember 1629 in Paris), Tochter von Luigi Gonzaga, Herzog von Mantua
Léonor (* wohl 1569; † klein)
François (* wohl 1570; † 7. Oktober 1631 auf Schloss Châteauneuf-sur-Loire), Comte de Saint-Pol et de Château-Thierry, Januar 1608 Duc de Fronsac, Pair de France, Gouverneur von Orléans, Tours und Picardie ; ⚭ 5. Februar 1595[2]Anne de Caumont, Marquise de Fronsac (* 19. Juni 1574; † 2. Juni 1642 in Paris[3]), Tochter von Geoffroy de Caumont, Baron de Caumont, und Marguerite de Lustrac, Marquise de Fronsac, Witwe von Henri des Cars, Prince de Carency