Hun var datter til Louis Jean Marie de Bourbon, hertug av Penthièvre, som var sønnsønn til Ludvig XIV gjennom dennes uekte sønn Louis Alexandre de Bourbon (greve av Toulouse), og den italienske prinsesse Maria Teresa Felicitas av Modena. Hennes bror var gift med den berømte prinsessen de Lamballe. Da hennes bror i år 1768 døde uten arvinger, ble hun det siste medlem av familien Bourbon-Penthièvre, og den rikeste arvtagersken i Frankrike før revolusjonen. Hun fikk en typisk oppdragelse for kvinnelige medlemmer av aristokratiet, først av en guvernante og deretter i en klosterskole, Abbaye de Montmartre i Paris. Hennes far, som var en kjent filantrop, oppfostret henne også til å bedrive veldedighet.