Leonor là con gái thứ hai của Juan II của Castilla và María của Aragón. Chị gái của Leonor là Catalina, Nữ Thân vương xứ Asturias, qua đời bảy ngày sau sinh nhật đầu tiên của Leonor. Vì vậy, đứa trẻ một tuổi Leonor đã trở thành người thừa kế lâm thời của Castilla. Juan II đã công nhận Leonor là người kế vị vương quốc cũng như là Thân vương xứ Asturias bởi Cortes of Valladolid ngay sau đám tang của chị gái. Tân Thân vương xứ Asturias đã nhận được sự cam kết trung thành trước sự chứng kiến của Juan II tại Thành phố Burgos.[1]
Leonor chỉ giữ tước hiệu Thân vương xứ Asturias chỉ trong hai tháng. Vào ngày 5 tháng 1 năm 1425, do sự ra đời của người em trai, Quốc vương tương lai Enrique IV của Castilla, Leonor không còn là trữ quân và chỉ còn là một Infanta[a]. Leonor qua đời cùng năm gần tu viện Cistercian ở La Espina.
^Enrique Flórez, Manuel Risco: España sagrada: De la Iglesia Exenta de Oviedo desde el medio del siglo XIV hasta fines del siglo XVIII; En la Oficina de la Viuda e Hijo de Marín, 1795
