Авґуста Марія народилась 6 лютого 1649 року у Готторпі молодшою з шістнадцяти дітей у шлюбі герцога Гольштейн-Готторпського Фрідріха III та Марії Єлизавети Саксонської. На момент народження мала дев'ятеро старших братів та сестер, які вижили.
У 21 рік вона була пошлюблена із старшим сином маркграфа Баден-Дурлахського Фрідріхом Магнусом. Весілля відбулося 15 травня 1670 у Хузумі. Сім років потому Фрідріх Магнус успадкував батьківський престол і Августа Марія стала маркграфинею.
У шлюбі народила одинадцятеро дітей:
Фрідріх Магнус (13 січня—24 лютого 1672) — помер немовлям;
Фрідеріка Авґуста (1673–1674) — померла немовлям;
Крістіна Софія (1674–1676) — померла у ранньому віці;
Клаудія Магдалена (1675–1676) — померла немовлям;
Катарина (1677–1746) — була одружена із графом Йоганном Фрідріхом Лейнінген-Дахсбург-Харденбурзьким, мала шестеро дітей;
Карл Вільгельм (1679–1738) — наступний маркграф Баден-Дурлахський, був одружений із Магдаленою Вільгельміною Вюртемберзькою, згодом — з Ебергардіною Луїзою фон унд цу Мазенбах, мав чотирьох дітей від двох шлюбів;