Nacida en Mantua en 1598, Leonor era la hija menor del duque de Mantua Vicente Gonzaga y Leonor de Médicis.
Sin embargo, no sacó el partido esperado de este enlace matrimonial, puesto que algunos asesores de Fernando rechazaron el matrimonio.
La guerra enfrentó a Francia con los Habsburgo en una lucha por el dominio del norte de Italia.
El nuncio papal Caraffa describió a Leonor no solo como bella, sino también piadosa.
Por ejemplo, fundó conventos carmelitas, tanto en Graz como en Viena.