Figlia del duca Alberto V di Baviera della famiglia Wittelsbach e dell'arciduchessa Anna d'Austria, nacque a Monaco di Baviera il 21 marzo 1551.
Di religione cattolica, fu educata severamente alla corte di Monaco e il 26 agosto 1571 sposò lo zio Carlo II d'Austria con la dispensa di papa Pio V.
La coppia ebbe quindici figli: Ferdinando (morto infante), Anna, Maria Cristina, Caterina Renata, Elisabetta, Ferdinando II, Carlo, Gregoria Massimiliana, Eleonora, Massimiliano Ernesto, Margherita, Ferdinando Leopoldo, Costanza Renata, Maria Maddalena, Carlo.
Fu molto religiosa ed osservante, sostenne la chiesa cattolica negli anni della Controriforma influenzando la politica del marito e, rimasta vedova nel 1590, quella del figlio Ferdinando II che fu incoronato imperatore nel 1619.
Morì a Graz il 29 aprile 1608.