1737年2月5日，瑪麗亞·伊麗莎白在奧地利維也納的美泉宮出生。雖然一開始她的出生使宮廷和那些想要一位男性繼承人的維也納民眾感到失望，但不久以后她成了她父母最喜歡的孩子。瑪麗亞·伊麗莎白是一個活潑可愛的孩子，以至于皇帝查理六世每次與他最大的外孫女的交談都十分愉悅。

1740年6月7日，女大公患上了胃痙攣并開始嘔吐不止。當(dāng)天，瑪麗亞·伊麗莎白就在她父親的懷里去世了，她僅僅活了三歲。她被安葬在維也納的皇家墓穴。

她有一個妹妹也叫瑪麗亞·伊麗莎白。