มาทิลดาประสูติเมื่อวันที่ 7 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1102 ที่พระราชวังหลวงซัตตันคอร์เทเนย์ในออกซฟอร์ดเชอร์ โดยทรงเป็นพระธิดาของพระเจ้าเฮนรีที่ 1 กษัตริย์แห่งอังกฤษและดยุคแห่งนอร์ม็องดีกับพระราชินีมาทิลดาแห่งสกอตแลนด์ ในสายของพระบิดามาทิลดาสืบเชื้อสายมาจากพระเจ้าวิลเลียมที่ 1 หรือวิลเลียมผู้พิชิต ชาวนอร์มันผู้พิชิตอังกฤษ ส่วนในสายของพระมารดาทรงเป็นลูกหลานของกษัตริย์แองโกลแซ็กซันของอังกฤษหลายคน ทั้งพระเจ้าเอ็ดมันด์ที่ 2 ผู้ทนทาน, พระเจ้าเอเธล์เรดที่ 2 ผู้ไม่พร้อม, พระเจ้าเอ็ดการ์ผู้รักสงบ, พระเจ้าเอ็ดมันด์ที่ 1 ผู้รูปงาม, พระเจ้าเอ็ดเวิร์ดที่ 1 ผู้อาวุโส และพระเจ้าอัลเฟรดมหาราช ทรงมีพี่น้องหนึ่งคนเป็นพระอนุชาชื่อว่าวิลเลียมหรือวิลเลียมอาเธลิง

ชื่อของมาทิลดาถูกเรียกต่างกันออกไป โดย "มาทิลดา" ในภาษาละตินก็คือ "ม็อด" ในภาษาแซ็กซัน ในเอกสารทางการต่างๆ มักเรียกพระองค์ว่ามาทิลดา โดยเฉพาะในเอกสารของชาวนอร์มัน ทว่านักเขียนบางคนกลับเรียกพระองค์ว่าจะจักรพรรดินีม็อดแทนที่จะเป็นจักรพรรดินีมาทิลดาเพื่อแยกให้รู้ว่าเป็นคนละคนกับมาทิลดาอื่น ได้แก่

• มาทิลดาที่เป็นธิดานอกสมรสของพระเจ้าเฮนรีที่ 1
• มาทิลดาที่เป็นภรรยาของโรเบิร์ต เอิร์ลแห่งกลอสเตอร์
• มาทิลดาซึ่งเป็นพระมเหสีของพระเจ้าสตีเฟน ลูกพี่ลูกน้องของมาทิลดา และเป็นลูกพี่ลูกน้องของมาทิลดาเช่นกัน
• มาทิลดาแห่งสกอตแลนด์ซึ่งเป็นพระมารดาของพระองค์