Marie sinh vào ngày 22 tháng 11 năm 1515 tại Bar-le-Duc, Lorraine, là con đầu lòng của Claude, Công tước xứ Guise và Antoinette nhà Bourbon. Thông qua mẹ, Marie là hậu duệ của Louis IX của Pháp cũng như là cô họ của Henri IV của Pháp, vị vua đầu tiên của Nhà Bourbon. Khi 5 tuổi, Marie trở thành mẹ đỡ đầu của em gái Louise. Không lâu sau đó, Marie cùng bà nội là Philippe xứ Gueldre đến tu viện Dòng Thánh Clara hay Dòng Clara Khó Nghèo (tiếng Anh: Order of Saint Clare, Poor Clares hay Order of Poor Ladies) tại Pont-à-Mousson, tại đây Marie nhận được một nền giáo dục Công giáo xuất sắc.

Marie được ghi nhận là có chiều cao ấn tượng so với thời đại là 5 Feet 11 Inches (khoảng 1.80 mét). Khi được 14 tuổi, Marie được bác trai Antoine, Công tước xứ Lorraine và vợ là Renée nhà Bourbon ghé thăm. Ấn tượng bởi ngoại hình của cháu gái, họ quyết định đưa Marie ra khỏi tu viện. Năm 1531, Marie xuất hiện lần đầu tiên và ra mắt tại đám cưới của François I và Leonor của Áo. Cô cũng thiết lập mối quan hệ bạn bè với Vương nữ Madeleine (người sau này cô sẽ kế vị với tư cách Vương hậu Scotland) và Vương nữ Marguerite nhà Valois.