1708年，她和葡萄牙的若昂五世结婚。这是一场政治婚姻。早于1703年，神圣罗马帝国在西班牙王位繼承戰爭中得到葡萄牙的支持和加入奥格斯堡同盟一方。玛丽亚·安娜和若昂的婚姻更进一步发展了哈布斯堡王朝和葡萄牙王室的关系。她婚后诞下六个孩子，其中包括两名葡萄牙国王。