Anne, Vương hậu nước Pháp, có tên thánh là Ana María Mauricia, sinh vào ngày 22 tháng 9, năm 1601 tại Cung điện Benavente, thuộc Valladolid, Tây Ban Nha. Bà là con gái lớn của Quốc vương Philip III của Tây Ban Nha và Vương hậu Margaret của Áo. Bà nhận danh hiệu "Đích công chúa của Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha" (Infanta of Spain and Portugal) - vì cha bà là Quốc vương của Tây Ban Nha đồng thời lẫn Bồ Đào Nha. Ngoài ra, bà còn nhận danh hiệu "Nữ Đại công tước nước Áo" (Archduchess of Austria), vì cha bà thuộc dòng họ danh giá Nhà Habsburg. Dù sinh ra ở Tây Ban nha, nhưng bà vẫn được biết đến với danh hiệu Anne của Áo vì khi đó nhà Habsburg của Áo đang cai trị Tây Ban Nha.

Thuở thiếu thời, bà lớn lên tại Royal Alcazar of Madrid. Khác với các công chúa tông thất, bà được gần gũi với cha mẹ suốt thời thơ ấu và được truyền sự mộ đạo từ họ. Trong suốt thời gian đó, bà thường được tháp tùng cùng cha mẹ mình đến khắp các Tu viện. Năm 1611, Vương hậu Margaret qua đời khi sinh nở. Nén đau buồn, bà chăm sóc những người em của mình chu đáo, và về sau có ảnh hưởng lớn đến họ như một người mẹ.