Su padre murió en octubre de 1637, cuando Margarita tenía dos años, convirtiéndose en duque en primer lugar su hermano, Francisco Jacinto de Saboya, que murió en 1638 y posteriormente su otro hermano, Carlos Manuel II de Saboya, teniendo ambos como regente a su madre.

Su ambiciosa madre quiso darla en matrimonio a su sobrino, Luis XIV de Francia, aunque competía con la corte española que había presentado a la infanta María Teresa de Austria como otra posible esposa del soberano.

Tras el fracasó de las gestiones con la corte francesa, Margarita Yolanda finalmente aceptó casarse con Ranuccio II Farnesio (1630-1694), duque de Parma y Piacenza.

Margarita llegó a Parma poco después, donde fue acogida según la costumbre farnesiana, con grandes celebraciones.

Debido a su temprana muerte, quedan muy pocos registros de ella.