她是葡萄牙被废黜国王米格尔一世和阿德尔海德王妃五个女儿中的第二个，她的父亲曾流亡奥地利。出身相对窘迫的家庭，玛丽亚·安娜却有特别的好婚姻。她曾被奥地利皇帝弗朗茨·约瑟夫一世定为自己儿媳的人选之一，但是皇帝的独子、王储鲁道夫皇太子不喜欢她，因此没有成婚。尽管如此，几年后，玛丽亚·安娜于1893年6月21日在菲施霍恩和卢森堡大公储纪尧姆结为夫妇。结婚后，玛丽亚·安娜成为大公储夫人。她信仰天主教，和丈夫的新教信仰有异，但是她最后仍被允许以天主教信仰教养孩子，因为天主教是卢森堡主流的信仰教派。这对夫妇育有六个女儿，大女儿玛丽·阿黛拉伊德 （1894年-1924年）于1907年7月10日成为储君，继承大公之位，后于第一次世界大战结束不久退位。因此二女儿夏洛特（1896年-1985年）于1919年继承她的姐姐任卢森堡女大公。1942年7月31日玛丽亚·安娜大公夫人因为第二次世界大战在流亡中卒于纽约，享寿八十一岁。