Елена Луиза — дочь принца Фридриха Людвига (1778—1819) и его супруги, принцессы Каролины Луизы Саксен-Веймар-Эйзенахской (1786—1816), третьей дочери великого герцога Карла Августа и принцессы Луизы Гессен-Дармштадтской.
Французская королевская семья остановилась на кандидатуре принцессы как невесты наследника престола после долгих и безуспешных поисков.
Свадьба Елены и Фердинанда Филиппа Орлеанского состоялась 30 мая 1837 года в Фонтенбло. Выйдя замуж за принца-католика, Елена сохранила свою принадлежность к лютеранской церкви. В браке у супругов было двое сыновей:
Герцогиня разделяла либеральные взгляды своего супруга и его популярность. Елена, также как и Фердинанд Филипп, покровительствовала деятелям искусства и литературы.
После революции 1848 года, отречения и бегства Луи-Филиппа вместе с герцогом Немурским в палате депутатов заявила права на престол от имени своего старшего сына, графа Парижского. Дебаты в палате были прерваны появлением восставших, после чего была провозглашена республика. В эмиграции герцогиня Орлеанская решительно выступала против альянса с Бурбонами.
Ухаживая за больным сыном, заразилась гриппом и умерла 17 мая 1858 года. Похоронена в семейной усыпальнице Орлеанской династии в Дрё рядом с мужем в отдельной часовне.