玛丽亚·尼古拉耶芙娜是俄罗斯沙皇尼古拉一世和亚历山德拉·费奥多萝芙娜皇后的女儿。她的父母有一段幸福的婚姻也是称职的父母，一家人生活十分和谐。据说她是尼古拉一世最喜爱的女儿，容貌性格也像他。1838年10月，巴伐利亚王国国王路德维希一世的外甥马克西米利安，第三代洛伊希腾贝格公爵（约瑟芬·德·博阿尔内的孙子）到访俄罗斯。玛丽亚很快就爱上了英俊的马克西米利安。她的父母并不希望玛丽亚和马克西米利安结婚：马克西米利安是天主教徒，也只是维特尔斯巴赫王朝中比较低级的贵族。男方的母亲奥古斯特·阿玛莉亚·卢多维卡也不喜欢俄罗斯人。尼古拉一世最后允许他们的婚事，但前提是玛丽亚·尼古拉耶芙娜和丈夫婚后要居住在圣彼得堡。1839年，两人在冬宫结婚。两人和七个孩子都在俄罗斯居住。

在马克西米利安去世后，1856年11月4日，玛丽亚·尼古拉耶芙娜与格里戈里·斯特罗加诺夫伯爵秘密贵庶通婚，这段婚姻生育了两名子女。1876年2月21日，玛丽亚·尼古拉耶芙娜在圣彼得堡去世，享年56岁。