Anne Charlotte s-a născut la Castelul Lunéville deoarece capitala Lorenei, Nancy, era ocupată de trupele franceze ale șui Ludovic al XV-lea în timpul războiului succesiunii spaniole. La momentul nașterii, avea trei frați și o soră în viață: Léopold Clément, moștenitor al Ducatului născut în 1707; Francis Stephen născut în 1708; Élisabeth Thérèse născută în 1711; și Charles-Alexandre născut în 1712. În 1718 mama ei a pierdut o fiică care a murit la scurt timp după naștere.