Maria var den andre datteren og det femte barnet i ekteskapet mellom Henrik VIII og hans første hustru, Katarina av Aragón. Hun var det eneste barnet som overlevde, men kongen ønsket seg egentlig en sønn som kunne ta over tronen. Da dronningen ikke hadde vært gravid på to år begynte han å tenke på skilsmisse i 1520. Ekteskapet lot seg ikke oppløse og for å kvitte seg med problemet brøt Henrik ut av pavekirken og fikk Katarina vekk fra hoffet i 1531. Noen år tidligere hadde konges elskerinne Elizabeth Blount født han en sønn ved navn Henry Fitzroy. Senere skulle kongen gifte seg med Anne Boleyn, og i 1533 fikk de sammen datteren Elizabeth. Blant hennes eldre søsken var en dødfødt søster, to brødre, som begge døde tidlig, og en dødfødt bror. Hun ble født i Placentiapalasset i Greenwich, London mandag 18. februar 1516. Hun ble døpt den påfølgende onsdagen, med kardinal Thomas Wolsey som gudfar. Prinsesse Maria var en veslevoksen men sykelig unge, med dårlig syn, bihulebetennelse og kronisk hodepine. Noen forfattere har antatt at hennes dårlige helse skyldtes medfødt syfilis, arvet fra hennes mor som i så fall antageligvis ble smittet av Marias far. Om Henrik hadde syfilis eller ikke er omdiskutert, siden påstanden dukket opp lenge etter hans død. På sine eldre dager var imidlertid kongen sterkt plaget av væskende, illeluktende leggsår, og dette kan være et symptom på syfilis.