A fost fiica cea mică a Electorului Palatin Frederic al V-lea și a Elisabetei Stuart. S-a născut la Haga, unde părinții ei erau în exil după Bătălia de la Muntele Alb. Prin mama sa, era nepoata regelui Iacob I al Angliei. Sofia a fost curtată de vărul ei, Carol al II-lea al Angliei, însă ea i-a refuzat avansurile crezând că el doar o folosește pentru a obține bani de la susținătorul mamei ei, Lordul William Craven.