Старшая дочь Луи-Филиппа, графа Парижского и его жены Марии Изабеллы Орлеанской. Родилась в Великобритании где её семья находилась в ссылке после французской революции. Они смогли вернуться во Францию лишь в 1871 году.
22 мая 1886 года Амелия вышла замуж за португальского принца Карлуша. Он был старшим сыном короля Португалии Луиша I и наследником трона. У супругов было трое детей:
В 1892 году Амелия получила от папы римского Льва XIII почётную награду — Золотую розу.
В октябре 1889 года Карлуш сменил на троне отца и вместе с ним Амелия стала королевой Португалии. Она играла важную социальную и культурную роль в стране. В 1892 году она основала «Институт помощи потерпевшим кораблекрушение», в 1905 — «Музей королевских карет» (в настоящее время Национальный музей карет). Особенно важным было создание «Национальной помощи больным туберкулезом» для борьбы против распространенной в то время болезни .
На рубеже веков политическая ситуация в стране была нестабильной. Король не пользовался уважением, уличенный в финансовых махинациях. В королевской семье нарастало соперничество между династиями Браганса и Саксен-Кобург-Гота. Движения республиканцев и анархистов находили все больше отклика среди народа.
1 февраля 1908 года, когда Амелия с мужем и двумя сыновьями возвращались с отдыха во Франции в Лиссабон, два террориста-республиканца открыли огонь по их открытому экипажу. Король был убит на месте, престолонаследник Луиш Филипе умер через 20 минут, младший сын Мануэл был легко ранен в руку и стал следующим королём.
После трагедии королева удалилась во дворец Пена в Синтре, откуда выходила только чтобы поддержать сына Мануэла II. Революционное движение набирало силу, в конечном счёте 5 октября 1910 Португалия была провозглашена республикой.
Королевская семья покинула Португалию. Амелия была принята у своего брата Филиппа, герцога Орлеанского в Великобритании. После свадьбы Мануэла с принцессой Августой Викторией Гогенцоллерн бывшая королева отправилась во Францию, где остановилась во дворце Бельвю, около Версаля.
В 1932 году Амелия перенесла ещё одну тяжелую утрату — смерть сына Мануэла. Таким образом она стала последней представительницей португальской ветви Саксен-Кобургской династии. Во время Второй мировой войны правительство Салазара предложило Амелии политическое убежище, но она предпочла остаться во Франции. После окончания войны она нанесла визит в Португалию. В 1945 королева стала крестной дона Дуарте, нынешнего герцога Браганса, укрепив таким образом примирение двух ветвей королевской семьи.
Королева Амелия скончалась во Франции, в своем дворце Бельвю. Её прах был захоронен рядом с останками её мужа и сына в мавзолее церкви Сан-Висенте-де-Фора в Лиссабоне. Она осталась последней королевой Португалии, так как монархия не была восстановлена.