Marie-Thérèse sinh tại Cung điện Versailles vào ngày 19 tháng 12 năm 1778, là con đầu lòng (sau tám năm chung sống của cha mẹ bà) và là con gái lớn của Vua Louis XVI và Vương hậu Maria Antonia.[5]  Là con gái của vua Pháp, bà là vương nữ nước Pháp, và là con gái lớn của nhà vua, bà được phong là Madame Royale khi mới sinh.

Maria Antonia suýt chết vì ngạt thở trong lần sinh này do căn phòng chật chội và không thông thoáng, nhưng cửa sổ cuối cùng đã được mở để cho không khí trong lành vào phòng nhằm cố gắng cứu mẹ bà.[5] Do trải nghiệm khủng khiếp, Louis XVI đã cấm công chúng xem, chỉ cho phép các thành viên thân thiết trong gia đình và một số cận thần thân tín chứng kiến ​​sự ra đời của những đứa con vương thất tiếp theo. Khi mẹ bà hồi phục, vương hậu chào đón con gái của mình (người mà sau này bà đặt biệt danh là Mousseline [6]) với niềm vui:

Tội nghiệp đứa con bé nhỏ, mọi người có vẻ không muốn con, nhưng con không phải là người kém hơn đối với ta! Một đứa con trai sẽ thuộc về nhà nước - con sẽ thuộc về ta. [7]

Marie-Thérèse được rửa tội vào ngày sinh của bà. Bà được đặt theo tên bà ngoại của mình, đương kim Hoàng hậu Maria Theresia của Áo.[5] Tên thứ hai của bà, Charlotte, được đặt theo chị gái yêu thích của mẹ bà, Maria Karolina của Áo, vương hậu Napoli và Sicilia, người được biết đến với tên Charlotte trong gia đình.

Hộ gia đình của Marie-Thérèse được đứng đầu bởi người quản lý của bà, Công chúa Victoire của Rohan-Guéméné, người sau đó phải từ chức do chồng phá sản và được thay thế bởi một trong những người bạn thân nhất của vương hậu, Yolande de Polastron, Duchesse de Polignac. Tuy nhiên, việc chăm sóc thực tế đã được thực hiện bởi các nữ phụ, đặc biệt là Nam tước Marie Angélique de Mackau. Louis XVI là một người cha giàu tình cảm, thích chiều chuộng con gái, trong khi mẹ bà nghiêm khắc hơn.

Maria Antonia quyết tâm rằng con gái của bà không nên lớn lên trở nên kiêu kỳ như những người cô độc thân của chồng. Bà thường mời những đứa trẻ thuộc cấp thấp hơn [8] đến dùng bữa với Marie-Thérèse và theo một số lời kể, bà đã khuyến khích đứa trẻ tặng đồ chơi của mình cho người nghèo. Trái ngược với hình ảnh một vương hậu tiêu tiền, bỏ qua hoàn cảnh của người nghèo, Maria Antonia cố gắng dạy con gái mình về nỗi đau khổ của người khác. Một tài khoản, được viết bởi một nguồn tin đảng phái vài năm sau khi bà qua đời, kể rằng vào ngày đầu năm mới năm 1784, sau khi mang một số đồ chơi đẹp đến căn hộ của Marie-Thérèse, Maria Antonia đã nói với bà:

Đáng lẽ ra, ta phải thích tặng các con tất cả những thứ này như những món quà năm mới, nhưng mùa đông thật khó khăn, có một đám đông bất hạnh, không có bánh để ăn, không có quần áo để mặc, không có củi để đốt lửa. Ta đã cho họ tất cả tiền của ta; Ta không còn gì để mua quà cho con, vì vậy sẽ không có món nào trong năm nay. [9]

Marie-Thérèse có hai em trai và một em gái, Louis Joseph Xavier François, Trữ quân của Pháp, vào năm 1781, Louis-Charles của Pháp, Công tước của Normandy, vào năm 1785, và Sophie Hélène Béatrix, Madame Sophie, vào năm 1786. Hết tất cả em của bà, bà là người thân nhất với Louis Joseph, và sau khi anh qua đời thì chỉ còn lại Louis Charles. Khi còn là một cô gái trẻ, Marie-Thérèse được nhận xét là có ngoại hình khá quyến rũ, với đôi mắt xanh tuyệt đẹp, thừa hưởng vẻ ngoài ưa nhìn của mẹ và bà ngoại.[10] Bà là người duy nhất trong số bốn người con của cha mẹ bà sống sót qua tuổi 10. [11]