Летиция — старшая дочь Хесуса Ортиса Ольвареса и Паломы Рокасолано. Крестины Летиции состоялись 29 сентября 1972 года. У Летиции вскоре появились две младшие сестры: Тельма и Эрика. Их родители развелись в 1987 году.
Летиция училась в государственной школе La Gesta 1 в Овиедо, а затем семья переехала в Мадрид. Когда ей было всего 10 лет, она стала принимать участие в передаче «El Columpio» на радио Antena 3. В Мадриде Летиция окончила среднюю школу Ramiro de Maeztu. Затем она поступила в один из старейших университетов мира — мадридский Universidad Complutense de Madrid, где она получила дипломы бакалавра и магистра в журналистике. Еще во время учебы в университете Летиция была интерном в газете «La Nueva Espa?a» (1992—1993 годы), в газете ABC и в агентстве новостей EFE. После окончания университета Летиция некоторое время работала в газете «Siglo XXI» в Мексике. Вернувшись в Испанию, она продолжила карьеру в испанском филиале экономического телевизионного канала Блумберга, а затем перешла в телекомпанию CNN Plus.
В 2000 году Летиция получила награду Мадридской Ассоциации Прессы — Larra Award. Эта награда присуждается молодым журналистам до 30 лет за выдающиеся профессиональные достижения.
В августе 2003 года Летиция стала ведущей ежедневной вечерней программы новостей Telediario на телеканале TVE, где она работала тележурналистом с 2000 года.
7 августа 1999 года Летиция вышла замуж за Алонсо Герреро-и-Переса, своего школьного учителя литературы, с которым она встречалась 10 лет. Брак был зарегистрирован только в мэрии и закончился разводом в 2000 году.
1 ноября 2003 года абсолютно неожиданно для всех королевский дворец объявил о грядущей помолвке принца Астурийского Фелипе и журналистки Летиции Ортис Рокасолано.
6 ноября 2003 года в 12:30 дня состоялась торжественная помолвка. Фелипе подарил невесте обручальное кольцо из белого золота, а Летиция вручила Фелипе запонки из белого золота с сапфирами и книгу классика испанской литературы Мариано Хосе де Ларры «Паж короля Энрике Слабого». Затем Фелипе и Летиция приняли участие в пресс-конференции для 250 журналистов из более чем 10 стран мира.
После помолвки Летиция переехала во дворец Сарсуэла.
Поскольку первый брак Летиции не был церковным, Католическая церковь Испании не возражала против ее бракосочетания с принцем Астурийским.
Свадьба состоялась 22 мая 2004 года в кафедральном соборе Санта-Мария ла Реаль де ла Альмудена в Мадриде. Это была первая королевская свадьба в этом соборе. Венчание транслировалось телевизионными каналами многих стран, и за ним таким образом наблюдали около 1,5 миллиарда человек во всем мире.
31 октября 2005 года в клинике Рубер в Мадриде у принцессы и принца Астурийских родилась дочь — Ее королевское высочество инфанта Леонор. Крестины Леонор состоялись 14 января 2006 года. Крестными родителями стали король Испании Хуан-Карлос и королева Испании София.
25 сентября 2006 года испанский королевский дворец сообщил, что принц и принцесса Астурийские ждут в мае 2007 года появления на свет второго ребенка.
29 апреля 2007 года в клинике Рубер в Мадриде у принцессы Летисии и принца Астурийских родилась вторая дочь — Ее королевское высочество инфанта София, названная в честь бабушки — королевы Испании Софии. Крестины инфанты Софии состоялись 15 июля 2007 года.