Elisabeta s-a născut pe 26 decembrie 1618 la Castelul Heidelberg, reședința regală a contelui palatin al Rinului, actualmente parte a landului german Baden-Württemberg. A fost al treilea copil rezultat din căsătoria lui Frederic al V-lea cu Elisabeta Stuart, iar unul din unchii ei pe linie maternă a fost Regele Carol I al Angliei. Familia Simmern, din care provenea Elisabeta, era una dintre cele mai puternice familii calvine ale Sfântului Imperiu Roman, ca urmare a adoptării catehismului de la Heidelberg de către stră-străbunicul Elisabetei, . Tatăl Elisabetei, Frederic al V-lea, era conducătorul Uniunii protestante. Pe fondul acumulării tensiunilor dintre catolici și protestanți în Regatul Boemiei la început de secol XVII, culminate cu defenestrația de la Praga din 1618, stările protestante din Boemia i-au oferit lui Frederic al V-lea coroana regatului. Frederic devine rege al Boemiei pe 4 noiembrie 1619, lasând-o pe prințesa Elisabeta la Heidelberg, în grija bunicii și a mătușii, împreună cu fratele ei Carol. Elisabeta nu împlinse pe atunci vârsta de un an. Evenimentele anilor 1618-1619 aveau să declanșeze Războiul de Treizeci de Ani, iar Frederic al V-lea avea să rămână cunoscut drept „Regele de o iarnă”, căci tronul Boemiei nu a rămas în posesia sa decât până în 1620, când forțele protestante ale Boemiei au fost înfrânte de trupele Ligii Catolice, în cadrul Bătăliei de la Muntele Alb. În septembrie 1620, Frederic pierde și teritoriul propriului Palatinat Elector. Rămasă fără teritorii, familia este forțată în exil. Elisabeta, Carol, bunica și mătușa lor se refugiază la Crossen, Brandenburg (nord-estul principatelor germane, astăzi pe teritoriul Poloniei). Rămân, însă, în continuare separați de părinți și de ceilalți copii, care ajung la Haga, în Provinciile Unite.