Fille de Henri IV et de Marie de Médicis. D’ailleurs, elle ne connut guère son père qui mourut assassiné alors qu’elle n’avait que 4 ans. Elle fut baptisée dans la religion catholique le même jour que son frère Louis et sa sœur Elisabeth et reçut pour parrain, le duc Charles III de Lorraine et pour marraine la grande-duchesse de Toscane Christine de Lorraine, fille du précédent et de Claude de France, elle-même fille d’Henri II et de Catherine de Médicis. Sa mère fut nommée régente avant d’être disgraciée en 1617.
Elle épouse le 10 février 1619 le duc de Savoie Victor-Amédée 1er de Savoie . Celui-ci devient duc en 1630 mais meurt 7 ans plus tard. De 1638 à 1647, celle que l’on surnomme Madame Royale prend la régence pour son fils Charles-Emmanuel II de Savoie.
Au cours de sa régence, une guerre civile secoue la principauté. La duchesse doit s’opposer à une partie de sa belle-famille, menée par ses deux beaux-frères le comte Thomas de Savoie-Carignan et le cardinal Maurice de Savoie , qui reçoivent le soutien des Espagnols. Mais elle pu la conserver avec l’appui de la France.
Elle se réconcilie avec ses beaux-frères en 1642, réconciliation scellée par le mariage de sa fille Louise, avec son beau-frère Maurice, qui renonce à la pourpre pour épouser sa propre nièce, alors âgée de 13 ans.
En 1657, afin d’affirmer la puissance de la maison de Savoie, elle entreprend une cartographie des villes du duché, à travers l’ouvrage en deux volumes du Theatrum Statuum Sabaudiae [1].