Una de sus tres hermanas era la princesa Ana, futura reina de Inglaterra y Escocia, y uno de sus hermanos se convirtió en el rey Cristián IV.
Debido a que su padre era bien conocido por grandes comidas, consumo excesivo de alcohol y el comportamiento inquieto que incluía la infidelidad, su madre la envió con sus hermanos Ana y Cristián a vivir con sus abuelos en Güstrow en sus primeros años.
Fue considerada como una posible esposa para el rey Jacobo VI de Escocia, pero el rey Federico ya había comprometido a Isabel con el duque de Brunswick, prometiendo en cambio a su segunda hija Ana.
Se casó con el duque Enrique Julio de Brunswick-Luneburgo y tuvieron diez hijos: Después de la muerte de su marido en 1613, reinó como regente.
Después de tres años su hijo, Federico gobernó, junto con su hermano, Cristián IV de Dinamarca, y ella se quedó a cargo durante los próximos seis años.