Carlota nació en París, hija de Carlos Julio, Príncipe de Rochefort, un miembro de la Casa de Rohan, y de María Enriqueta de Orleans, último miembro de la Casa de Orleans-Rothelin, su madre era una descendiente del bastardo de Orleáns aliado de Juana de Arco, cuyos herederos legítimos los duques de Orléans-Longueville, extinguiéndose en 1694 dejando sólo la rama Rothelin, prominentes en el reino a pesar de tener una barra a la derecha en su escudo.
Charlotte era sobrina del cardenal de Rohan, cuya desgracia en el asunto del collar de diamantes ayudó a preparar el escenario para la Revolución Francesa al someter a la familia real y a la corte a la notoriedad.
También estuvo relacionada con Victoria de Rohan, Duquesa de Montbazon y Gobernadora de los Infantes de Francia durante el reinado de Luis XVI y María Antonieta.
No se volvió a casar ni tuvo hijos, muriendo en París a la edad de 73 años.
Otra Carlota de Rohan era la abuela paterna del duque de Enghien, pariente lejana de su esposa.