Figlia dell'imperatore Leopoldo I e di Elenora del Palatinato-Neuburg, nacque a Linz il 7 settembre 1683.
Nel 1708 sposò Giovanni V re del Portogallo.
Dal 1742 al 1750 ebbe la reggenza del Portogallo per il figlio Giuseppe I in quanto il marito, colpito da un ictus, non era più in grado di governare.
Morì a Lisbona il 14 agosto 1754.
Maria Anna e Giovanni V avevano avuto sei figli: Barbara, Pietro (morto a due anni), Giuseppe, Carlo, Petro, Alessandro Francesco (morto bambino).