Amalia sinh ra tại Cung điện Vương thất Madrid vào ngày 12 tháng 10 năm 1834, là người con thứ mười một và là con gái thứ sáu của Vương tử Francisco de Paula của Tây Ban Nha, em trai của Fernando VII của Tây Ban Nha, và Vương nữ Luisa Carlota của Hai Sicilie. Mẹ của Amalia chính là cháu gái gọi cậu của cha Amalia vì bà ngoại của Amalia, María Isabel của Tây Ban Nha chính là chị gái của Vương tử Francisco de Paula.[1]

Vương tôn nữ được rửa tội và được đặt tên là Amalia Filipina del Pilar Blasa Bonisa Vita Rita Lutgarda Romana Judas Tadea Alberta Josefa Ana Joaquina Los Doce Apostólicos Bonifacia Domenica Bibiana Verónica. Amalia được sinh ra vào thời kỳ đầu của triều đại của người em họ là Nữ vương Isabel II của Tây Ban Nha, bấy giờ được nhiếp chính bởi Thái hậu Maria Cristina, cũng chính là dì của Amalia. Tuy nhiên, mẹ của Amalia là Luisa Carlota của Hai Sicilie, vì một cuộc tranh cãi với với em gái nên cả gia đình Luisa Carlotta bị nhiếp chính hậu trục xuất khỏi Tây Ban Nha vào năm 1838. Gia đình của Amalia chuyển đến Pháp và sống dưới sự bảo hộ của Louis Philippe I, Quốc vương của người Pháp. Sau khi Thái hậu Maria Christina mất đi quyền lực vào tháng 10 năm 1840, người mẹ đầy tham vọng của Infanta Amalia đã đưa gia đình quay trở lại triều đình Madrid. Luisa Carlotta qua đời vào tháng 1 năm 1844, khi Amalia mới được 9 tuổi. Vương tôn nữ lớn lên tại triều đình Tây Ban Nha được được giáo dục cùng chị gái María Cristina Isabel.[2]