离婚时两个孩子有可能都归女方。法院判决孩子抚养权归属，会综合多方面因素考量。比如孩子年龄，两周岁以下一般随母方生活；两周岁以上，会看哪方抚养更有利于孩子成长。女方如有稳定收入能保障孩子生活，有良好居住环境，能给孩子提供优质教育、医疗资源，且孩子长期跟随女方生活已形成稳定生活环境，感情深厚，同时男方存在不利于抚养孩子的情形，如患有严重疾病、有不良嗜好、长期在外工作无法陪伴孩子等，那么女方争取到两个孩子抚养权的可能性较大。但如果男方各方面条件也很适宜抚养孩子，法院也可能判决一人抚养一个孩子 。
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