Su hermana mayor fue la duquesa Nicole de Lorena.

Sus abuelos paternos fueron el duque Carlos III de Lorena y Claudia de Francia.

En el consistorio del 22 de marzo de 1634, el Papa comunicó la noticia a los cardenales.

En 1661, su marido abdicó el trono, siguiendo el camino de su hermano mayor, Carlos IV, quien estaba casado con Nicole, la hermana mayor de Claudia.

Claudia de Lorena falleció a los 35 años después de dar a luz a las gemelas, Ana María y María Ana.