Мария Анна Амалия была двенадцатым ребёнком (шестой дочерью) в семье ландграфа Гессен-Гомбургского Фридриха V и его супруги Каролины Гессен-Дармштадтской, дочери ландграфа Людвига IX и Генриетты Каролины Пфальц-Цвейбрюккенской, «великой ландграфини».
В 1804 году Мария Анна Амалия вышла замуж за принца Вильгельма Прусского, младшего брата короля Пруссии Фридриха Вильгельма III.
В браке родились сыновья Адальберт и Вальдемар, а также дочери Елизавета, впоследствии супруга принца Гессен-Дармштадтского Карла и мать великого герцога Людвига IV, и Мария, будущая супруга короля Баварии Максимилиана II.
Вместе с королевой Луизой Марианна Прусская входила в так называемую «партию войны» в Пруссии, выступавшую против Наполеона. В марте 1813 года принцесса выступила со знаменитым «Воззванием королевских принцесс к женщинам прусского государства» и основала Женский патриотический союз, став знаменитостью далеко за пределами Берлина. Марианна состояла в переписке с такими политиками-реформаторами, как барон фом Штейн, Гарденберг и братья Гумбольдты. Она дружила с поэтом Фридрихом де ла Мотт Фуке и после смерти королевы Луизы стала «первой леди» прусского двора. Известна и её социальная активность: Марианна заботилась о заключённых берлинских тюрем и основала в Панкове детский дом.
В 1822 году Марианна влюбилась в своего ровесника графа Антона Штольберг-Вернигеродского, друга своего мужа, о чём стало известно лишь в 2006 году после публикации её дневника.
В 1845 году Марианна в последний раз побывала на родине в Бад-Хомбурге. Она умерла в Берлине 14 апреля 1846 года от «нервно-ревматической лихорадки».