เจ้าหญิงเลโอนอร์ ดัชเชสแห่งกอตลันด์ เป็นพระธิดาในเจ้าหญิงมาเดอลีน ดัชเชสแห่งเฮลซิงลันด์และเยสตริคลันด์ กับคริสโตเฟอร์ โอนีล ประสูติ ณ ศูนย์การแพทย์ไวล์คอร์เนล นิวยอร์ก สหรัฐอเมริกา[1][2][3] โดยมีพระบิดาเข้าเยี่ยมขณะประสูติด้วย[4] ในสวีเดนเองก็มีการยิงสลุต 21 นัดในกรุงสตอกโฮลม์ถวายสดุดีพระธิดาที่ประสูติใหม่[5] มีการเปิดเผยพระนามโดยสมเด็จพระราชาธิบดีคาร์ลที่ 16 กุสตาฟ ขณะทรงพบปะกับคณะรัฐมนตรีเมื่อวันที่ 26 กุมภาพันธ์[6][7] และในเวลาเดียวกันนั้นก็มีพระบรมราชโองการประกาศว่าเจ้าหญิงเลโอนอร์มีสิทธิในการสืบราชสมบัติ อันจะต้องเป็นศาสนิกชนของคริสตจักรแห่งสวีเดน และต้องอาศัยอยู่ในสวีเดนระหว่างที่ทรงศึกษา[8][9]

วันที่ 7 ตุลาคม พ.ศ. 2562 สมเด็จพระราชาธิบดีคาร์ลที่ 16 กุสตาฟมีพระราชโองการให้ถอดพระราชนัดดาจำนวนห้าพระองค์ หนึ่งในนั้นคือเจ้าหญิงเลโอนอร์ออกจากตำแหน่งพระบรมวงศ์ ฐานันดรศักดิ์ชั้นรอยัลไฮนิส การปฏิบัติพระกรณียกิจอย่างเป็นทางการ และไม่ได้รับรายได้จากภาษีของประชาชน แต่ยังคงไว้ซึ่งพระอิสริยยศ บรรดาศักดิ์ และการสืบราชบัลลังก์ดังเดิม[10][11]