Era el cuarto vástago y segunda hija del duque Adolfo Federico I de Mecklemburgo-Schwerin con su primera esposa Ana María, hija del conde Enno III de Frisia Oriental.

En la historiografía antigua aparece con un tercer nombre, Dorotea,[1]​ pero los historiadores modernos lo han descartado.

Probablemente también se reunió por primera vez con su madrastra, María Catalina de Brunswick-Dannenberg, y con sus tres hermanastros sobrevivientes.

Ana María era la hija favorita de su padre como demuestra el tono cordial e incluso afectivo de las cartas que se escribieron el uno al otro.

Sus tres hijas infantes que habían sido enterradas en la Catedral de Halle fueron reenterradas con ella.