Fue la primera hija del emperador Francisco José I de Austria y su mujer, la emperatriz Isabel, quien estaba próxima a cumplir 18 años al momento del nacimiento de su hija.

[1]​ La emperatriz Isabel, posteriormente diría: Sin importar cuantas veces Isabel rogaba a Francisco José discutir dicho asunto con su madre, sus súplicas no fueron escuchadas.

En Budapest, tanto Sofía como su hermana cayeron enfermas de diarrea sufriendo una fiebre muy alta.

La emperatriz sufrió una crisis nerviosa y se encerraba en sus apartamentos durante días o montaba a caballo hasta llegar a un estado de agotamiento, solo para evitar tener que pensar.

Rodolfo, su único hijo varón, recibió el mismo trato de su madre.