Вторая дочь герцога Савойского Виктора-Амадея II и Анны Марии Орлеанской. Старшая сестра Луизы, Мария Аделаида, была замужем за Людовиком, герцогом Бургундским. В 1701 году, в возрасте тринадцати лет, Луиза вышла замуж короля Испании Филиппа V. Её супруг был братом мужа ее сестры. Мария Луиза родила четырех сыновей: