Мария Аннунциата была четвертым ребёнком и старшей дочерью в семье Фердинанда II и его второй супруги Марии Терезы. В отличие от своих братьев и отца, которые были шумными и живыми, Мария Аннунциата была тихой, скромной и сдержанной. В этом она была похожа на свою мать, предпочитавшую уединение и воспитание детей жизни при дворе.
В 1859 году скончался король Фердинанд II, и трон перешёл к Франциску II, сводному брату принцессы. В 1861 году новый король был свергнут. Вся семья уехала в Рим, где проживала в Квиринальском дворце, предоставленном папой Пием IX.
Эрцгерцогиня Мария Аннунциата умерла в возрасте 28 лет от туберкулёза. Эту болезнь она передала и своему старшему сыну. Эрцгерцогиня Мария Аннунциата была похоронена в Императорском склепе.
21 октября 1862 года в Венеции, она вышла замуж за австрийского эрцгерцога Карла Людвига, став его второй супругой после скончавшейся в 1858 году принцессы Маргареты Саксонской. В браке родилось четверо детей:
В 1873 году эрцгерцог Карл Людвиг вступил в третий брак с принцессой Марией Терезой Португальской. Супруги имели двух дочерей.