自己解決です。

$qb = $this->createQueryBuilder('c1')
->select('c1, c2, c3, c4, c5')
->leftJoin('c1.Children', 'c2')
->leftJoin('c2.Children', 'c3')
->leftJoin('c3.Children', 'c4')
->leftJoin('c4.Children', 'c5')
->orderBy('c1.sort_no', 'DESC')
->addOrderBy('c2.sort_no', 'DESC')
->addOrderBy('c3.sort_no', 'DESC')
->addOrderBy('c4.sort_no', 'DESC')
->addOrderBy('c5.sort_no', 'DESC');

/**
* 絞り込みように追加
*/
$qb2 = $this->createQueryBuilder('c')->from("Eccube\\Entity\\ProductCategory", 'pc')->select('pc.category_id')->andWhere('c.id = pc.category_id');

$qb->andWhere("c3.id IN ({$qb2->getDql()})");


とりえあえずのところ、３階層目まで必ずデータがあるパターンだったため、
３階層目をターゲットにし、商品がなければカテゴリを全て表示しない、
という形で解決としました。