玛丽亚·曼努埃拉于1527年10月15日出生在科英布拉，年轻时接受过人文教育，被认为是她那个时代的一位公主的典型教育。

1543年11月12日，她在萨拉曼卡与表兄西班牙的腓力二世结婚。她的父亲若昂三世是腓力的母亲伊莎贝拉的哥哥，而她的母亲凯瑟琳是腓力的父亲查理五世的妹妹。由于她将与阿斯图里亚斯亲王结婚，腓力是西班牙的继承人，也是葡萄牙的继承人之一，他们的婚礼因其富足而成为西班牙历史上最引人注目的婚礼之一。当代作家留下了从马德里到巴达霍斯到萨拉曼卡接受公主的旅程的详细描述，以及她在巴达霍斯由梅迪纳·西多尼亚公爵提供的奢侈品。

她于1545年7月8日在巴利亚多利德生下了他们的儿子卡洛斯，但四天后死于大出血。她最初于1549年3月30日埋葬在格拉纳达的皇家小礼拜堂，但后来被转移到埃斯科里亚尔修道院的皇家陵墓。