Elisabetta nacque da Federico V Elettore Palatino ed Elizabeth Stewart; suo padre fu Re di Boemia dal 1619 al 1620 quando perse il trono a causa della sconfitta alla Battaglia della Montagna Bianca combattuta nel corso della Guerra dei trent'anni. In seguito a questi eventi Elisabetta trascorse la propria infanzia a Berlino sotto le cure della nonna paterna Luisa Giuliana di Nassau. Ella, figlia di Guglielmo I d'Orange, era una donna devota e diede ai pensieri della nipote un indirizzo improntato alla pietà religiosa. Quando Elisabetta ebbe otto o nove anni venne mandata con i fratelli e le sorelle presso Leida perché imparassero le lingue classiche e moderne, le arti e la letteratura ed ella mostrò in quell'occasione una certa inclinazione per gli studi filosofici.