Nữ vương Mary Stuart chào đời tại Cung điện St James thành Luân Đôn ngày 30 tháng 4 năm 1662, là con gái lớn của James, Công tước xứ York (tương lai là James II & VII), với người vợ thứ nhất, Anne Hyde. Bác của Mary là Vua Charles II, người cai trị ba vương quốc Anh, Scotland và Ireland; ngoại tổ của bà, Edward Hyde, Bá tước Clarendon thứ nhất, phục vụ một thời gian dài trên cương vị trưởng cố vấn của Charles. Bà được rửa tội theo nghi thức Anh giáo tại Nhà nguyện hoàng gia tại Điện St James, và được đặt tên theo tên của tổ tiên bà, Mary, Nữ vương xứ Scotland. Người đỡ đầu của bà bao gồm anh họ của cha bà, Hoàng thân Rupert xứ the Rhine.[1] Mặc dù mẹ bà đã mang thai tám lần, tất cả những đứa trẻ khác ngoại trừ Mary và một cô em gái là Anne chết khi rất trẻ, và vua Charles II không có con hợp pháp. Do đó, trong hầu hết giai đoạn thơ ấu, Mary đứng thứ hai trong danh sách kế vị ngai vàng sau phụ thân.[2]

Công tước xứ York cải sang đạo Thiên chúa vào năm 1668 hay 1669, nhưng Mary và Anne vẫn theo Anh giáo, theo chỉ dụ của Charles II.[3] Họ bị chuyển đến một nơi dành riêng tại Cung điện Richmond, nơi họ được giáo dưỡng bởi gia sư Phu nhân Frances Villiers, và chỉ thỉnh thoảng được gặp cha mẹ tạiSt James hoặc ông ngoại Lãnh chúa Clarendon tại Twickenham.[4] Nền giáo dục của Mary, từ các gia sư, bị thu hẹp trong âm nhạc, khiêu vũ, vẽ tranh, tiếng Pháp, và giáo dục tôn giáo.[5] Mẫu thân bà qua đời năm 1671, và phụ thân bà tái hôn năm 1673, người vợ thứ hai đó là Mary xứ Modena, người Công giáo chỉ lớn hơn Mary có 4 tuổi.[6]

Từ năm lên chín đến lúc trưởng thành, Mary say mê trao đổi thư từ với một cô gái lớn tuổi hơn, Frances Apsley, con gái của triều thần Sir Allen Apsley. Trong thời gian đó, Frances cảm thấy khó chịu chuyện quan hệ thư từ này,[7] và hồi đáp lại chính thức hơn. Khi lên 15, Mary được chỉ hôn với người anh họ, Thống đốc Hà Lan theo đạo Tin Lành, Willem xứ Orange. Willem là con trai duy nhất của em gái nhà vua, Mary, Công chúa hoàng gia, và do đó đứng thứ tư trong danh sách kế vị sau James, Mary, và Anne.[8] Ban đầu, Charles II phản đối minh ước với nhà lãnh đạo của Hà Lan-ông muốn Mary kết hôn với người kế vị ngôi vua nước Pháp, Thế tử Louis, nếu chuyện đó xảy ra ông sẽ liên minh được với nước Pháp công giáo và củng cố khả năng một người Công giáo sau cùng sẽ lên kế vị ở Anh, nhưng sau đó, dưới áp lực từ Nghị viện và việc lập minh ước với nước Pháp Công giáo không còn đem đến nhiều thuận lợi về chính trị, ông đã thông qua đề xuất hôn sự trên.[9] Công tước xứ York đồng ý gả con gái, dưới áp lực của quan đầu triều Lãnh chúa Danby và nhà vua, họ giả định một cách thiếu nghiêm túc rằng điều đó sẽ cải thiện hình ảnh của James trong con mắt của người Kháng Cách.[10] Khi James nói với Mary rằng bà sẽ phải kết hôn với biểu huynh, "bà khóc suốt buổi chiều hôm ấy và cả ngày hôm sau".[11]