Elisabeth Marie Charlotte war eine Tochter des Pfalzgrafen Ludwig Philipp von Simmern (1602–1655) aus dessen Ehe mit Marie Eleonore (1607–1675), Tochter des Kurfürsten Joachim Friedrich von Brandenburg. Die Prinzessin wurde in Sedan geboren, wohin ihre Eltern nach der schwedischen Niederlage bei Nördlingen geflohen waren.