Nữ Đại Công tước Maria Johanna Gabriela Josepha Antonia, thường được gia đình gọi là Johanna, sinh ra tại Viên Hofburg vào ngày 4 tháng 2 năm 1750, là con thứ 11 và con gái thứ 8 của Franz I của Thánh chế La Mã và Maria Theresa. Cô thân thiết với cô em gái Maria Josepha.

Maria Johanna là thành viên của những đứa trẻ được sinh ra sau nhau và do đó được đưa vào Kindskammer (nhà trẻ hoàng gia) cùng với các em của mình là Josepha, Maria Carolina, Ferdinand Charles, Maria Antonia và Maximilian Francis; cô và các em chủ yếu được chăm sóc bởi những bà mụ và người hầu. Năm 5 tuổi, Johanna được ở dãy phòng riêng trong cung điện hoàng gia và được dạy bởi một số gia sư. Cô có một mối quan hệ tốt với anh chị em của mình, mặc dù thường xuyên xảy ra các cuộc cãi vã, nhưng mẹ cô luôn khuyên các con mình hòa thuận.[3][4]

Johanna rất thân thiết với em gái Maria Josepha; hai người được học cùng nhau và có cùng một gia sư.[3][4] Hai chị em được hưởng một nền giáo dục đa dạng được cha mẹ giám sát chặt chẽ. Do cái chết của cô, cô chỉ được học những gì mà Maria Theresa đã cho cô học: cô học Đọc, Viết Latinh, tiếng Pháp, tiếng Ý, tiếng Hy Lạp, tiếng Tây Ban Nha, tiếng Đức, tiếng Anh, Lịch sử , Địa lý , Khảo sát đất đai,Kiến trúc quân sự, Toán, Âm nhạc, Khiêu vũ và Thể dục cũng như Nghiên cứu Tôn giáo từ năm ba tuổi.

Ngoài ra, cô được đào tạo bài bản về sáng tác âm nhạc và khiêu vũ, cả hai môn học mà mẹ cô yêu thích và từng rất giỏi lúc còn trẻ. Trong khi các em khác được dạy chơi các nhạc cụ khác nhau, Johanna và các em gái Josepha được dạy hát. Một nhà hát đặc biệt đã được xây dựng tại Schönbrunn dành riêng cho trẻ em; Johanna và các anh chị em của cô thường xuyên biểu diễn âm nhạc. Một phần rất quan trọng khác trong quá trình giáo dục cho Nữ Đại Công tước là nghệ thuật: cô được học về vẽ và hội họa, một lĩnh vực mà các cô gái đặc biệt xuất sắc.[4] Nhìn chung, Johanna và Josepha "phát triển khả quan, chăm chỉ học bài và tham gia vào nhiều lễ hội mà hai người tham gia rất nhiệt tình."[4]