Младшая дочь короля Италии Виктора Эммануила II и Адельгейды Австрийской. В день ее крещения папа Пий IX наградил ее Золотой розой.
6 октября 1862 года в Лиссабоне Мария Пиа вышла замуж за короля Португалии Луиша I. Она родила двоих сыновей:
В 1889 Мария Пиа стала вдовой. Сильным ударом для нее стало убийство сына Карлуша I и внука Луиша Филипе в 1908. После революции уехала из Португалии с остальной частью королевской семьи. Она вернулась в родную Италию, где и умерла в 1911. Ее прах захоронен в королевском мавзолее базилики Суперга в присутствии членов парламента Савойи.
В её часть назван мост Понте-де-Дона-Мария-Пиа через реку Дору, соединяющий города Порту и Вила-Нова-ди-Гая, который был построен в 1877 году по проекту Гюстава Эйфеля.