Maria Leopoldinen vanhemmat olivat Itävallan (Vorderösterreich) arkkiherttua Leopold V (1586–1632), joka oli Sisä-Itävallan arkkiherttua Kaarle II:n poika ja Claudia de' Medici (1604–1648), joka oli Toscanan suurherttuanFerdinand I:n tytär. Hän oli viidestä lapsesta nuorin, isä kuoli kun Maria Leopoldina oli kolme kuukautta vanha. Arkkiherttuatar Claudia toimi tämän jälkeen sijaishallitsijana.
Avioliitto ja kuolema
Hän avioitui Ferdinand III:n kanssa 2. heinäkuuta 1648. He olivat pikkuserkkuja Sisä-Itävallan arkkiherttua Kaarle II:n ja Baijerin prinsessa Maria Annan miespuolisen linjan lapsenlapsina. Maria Leopoldine kuoli 17-vuotiaana, 13 kuukautta häiden jälkeen, vaikean synnytyksen jälkeisiin komplikaatioihin.[1]
Hänellä oli yksi lapsi, arkkiherttua Karl Josef (7. elokuuta 1649 – 27. tammikuuta 1664), joka oli Saksalaisen ritarikunnan suurmestari vuodesta 1662, hän kuoli 14- vuotiaan naimattomana.