Елизавета Рената была дочерью Карла III, герцога Лотарингии и принцессы Клод Валуа.
9 февраля 1595 года в Нанси она вышла замуж за своего двоюродного брата Максимилиана I, герцога Баварии. Их брак был бездетным из-за бесплодия Елизаветы, что доставило её немало горя. Тем не менее её отношения с супругом были тёплыми и гармоничными[4] .
Елизавета была очень набожной католичкой, которая много времени уделяла своим религиозным обязанностям и стала известна своим аскетическим образом жизни[4] . Когда она вышла замуж, она была жизнерадостной и весёлой, но с возрастом она становилась всё более меланхоличной и депрессивной[4] . Максимилиан не обременял её политическими делами, и она много времени уделяла благотворительности[4] .
Она умерла после длительной болезни в возрасте в 1635 году. Максимилиан женился на эрцгерцогине Марии Анне Австрийской через несколько месяцев после её смерти; в браке родился сын и наследник.