Sus padres tenían un matrimonio relativamente feliz y recibió el nombre de su abuela materna Leonor de Löwenstein-Wertheim.

Cuando tenía seis meses, murió su abuela, Ana María de Orleans.

Entre sus primos maternos, se encontraban Víctor Amadeo II, Príncipe de Carignano y la futura princesa de Lamballe.

Sin embargo, el matrimonio nunca se materializó, ya que el Delfín, tras negociaciones con la corte española, se casó en 1744 con la infanta María Teresa de España, una hermana mayor de su cuñada María Antonia.

Sus dos sobrinas, María Josefina y María Teresa, se casarían con dos de los hijos del Delfín Luis.