玛丽亚·多罗特娅于1797年11月1日出生在德国巴登-符腾堡的卡尔斯鲁厄，她是符腾堡的路德维希·弗里德里希·亚历山大公爵与第二任妻子拿骚-魏尔堡的亨利埃特公主的第一个孩子和长女。1819年8月24日，玛丽亚·多罗特娅在德国基希海姆特泰克与奥地利的约瑟夫·安东·约翰大公结婚，成为他第三任妻子，约瑟夫是神圣罗马帝国皇帝利奥波德二世与西班牙的玛丽亚·路易莎公主的儿子，两人婚后生育有五名子女。1855年3月30日，玛丽亚·多罗特娅在匈牙利布达奥芬去世，享年57岁。