Elisabeth ble født i Fontainebleau slott og i barndommen insisterte hennes far på at hun skulle dele soverom med sin framtidige svigerinne, Maria I av Skottland, som var på samme alder. Selv om Elisabeth sto under Maria i rang, ettersom Maria allerede var kronet som dronning, forble de to nære venner resten av livet. Elisabeth er beskrevet som sky, forsagt og full av ærefrykt for sin overveldende mor, skjønt det er bevis for at Katarina av Medici kunne være kjærlig og vennlig mot sin datter. I alle fall gir hennes brev dette inntrykk.