מריה אנטוניה נולדה ב-14 בדצמבר 1784 בנאפולי, לפרננדו הראשון, מלך שתי הסיציליות ולמריה קרולינה מאוסטריה, בתם של פרנץ הראשון, קיסר האימפריה הרומית הקדושה ומריה תרזה, וקיבלה את שמה על שם דודתה מארי אנטואנט, מלכת צרפת. עם פרוץ המהפכה הצרפתית לא התנגד לכך אביה, אולם לאחר הריגתם של דודיה לואי השישה עשר, מלך צרפת ומארי אנטואנט, מלכת צרפת, חבר אביה לקואליציה האנטי-צרפתית הראשונה, ובשנת 1798 נאלצה משפחתה לברוח לסיציליה. ב-6 באוקטובר 1802 התחתנה מריה אנטוניה עם פרננדו, נסיך אסטוריאס, אולם שני ההריונות שלה הסתיימו בהפלה.