Mária Antónia főhercegnő 1755. november 2-án született a bécsi császári palotában, a Hofburgban. Apja a Lotaringiai-házból származó német–római császári címet viselő I. Ferenc, míg édesanyja a Habsburg-házból való Mária Terézia osztrák uralkodó főhercegnő, magyar és cseh királynő volt. A császári pár tizenhat gyermekének sorában Mária Antónia született tizenötödikként, a lányok között ő volt a legfiatalabb. Keresztszülei a portugál király, I. József és felesége, Mária Anna Viktória spanyol infánsnő voltak. Mivel a főhercegnő éppen a pusztító lisszaboni földrengés másnapján, halottak napján született meg, így a portugál uralkodói pár nem utazhatott el a keresztelőjére, Bécsbe.