瑪麗亞·亞歷山德羅芙娜女大公於1853年10月17日在沙皇村亞歷山大宮出生。在沙皇
亞歷山大二世和其第一任妻子瑪麗亞·亞歷山德羅芙娜皇后的八名子女中，瑪麗亞排行第六，是沙皇夫婦唯一倖存的女兒。
瑪麗亞出生時正值祖父尼古拉一世統治時期，其父為時任皇儲。1855年，瑪麗亞·亞歷山德羅芙娜17個月大時，尼古拉一世去世，其父繼任為新沙皇。作為家中獨女，瑪麗亞和四個哥哥和兩個弟弟一起長大。她不認識她唯一的姐姐亞歷山德拉·亞歷山德羅芙娜，因為亞歷山德拉在瑪麗亞出生前就去世了。瑪麗亞7歲時差點死於咽喉病。
