María Isabel là con gái thứ 5 và là người con thứ 11 của Carlos IV của Tây Ban Nha và María Luisa của Parma. Sự ra đời của María Isabel trùng với thời điểm người cận thần yêu thích của mẹ vương nữ là Manuel Godoy, lên nắm quyền ở Tây Ban Nha. Có tin đồn trong triều đình cho rằng María Isabel không phải là con gái Quốc vương Tây Ban Nha mà là của cận thần Godoy trẻ tuổi, người đã trở thành thủ tướng Tây Ban Nha vào năm 1792.[2][3]

Tuổi thơ của Vương nữ trùng hợp với khoảng thời gian diễn ra các sự kiện của cuộc cách mạng Pháp và bất ổn chính trị ở Tây Ban Nha.[4] Là người con gái út còn sống sót trong một gia đình đông con, María Isabel được cả cha mẹ cưng chiều và tiếp nhận một nền giáo dục sơ sài.[5] María Isabel cùng với các thành viên khác trong gia đình được Francisco Goya họa trong bức chân dung Carlos IV của Tây Ban Nha và Gia đình của Ngài vào khoảng thời gian từ năm 1800–1801.

Vào tháng 12 năm 1800, Lucien Bonaparte đã đến Tây Ban Nha với tư cách là đại sứ mới của Pháp. Thông qua Lucien, Vương hậu María Luisa đã ngỏ lời lập hôn ước giữa María Isabel với Napoléon Bonaparte vào tháng 4 năm 1801.[6] Lúc đó Ngài Đại Lãnh sự Napoléon đã kết hôn với Joséphine de Beauharnais được hai năm, nhưng có ý kiến cho rằng Napoléon nên ly hôn với Joséphine để cưới một vương nữ mang dòng máu vương giả.[6] Napoléon không coi trọng Vương tộc Borbón và có một nhận xét (một cách riêng tư) rằng: "Nếu tôi phải tái hôn, tôi sẽ để ý đến một gia tộc đổ nát cho hậu duệ của mình".[6]