เจ้าหญิงโซฟี ประสูติเมื่อวันที่ 27 มกราคม พ.ศ. 2348 เป็นพระราชธิดาในสมเด็จพระราชาธิบดีแม็กซีมีเลียนที่ 1 โจเซฟแห่งบาวาเรีย และพระมเหสีองค์ที่ 2 ของพระองค์ เจ้าหญิงแคโรไลน์แห่งบาเดน พระองค์มีพระขนิษฐาฝาแฝด 1 พระองค์คือ เจ้าหญิงมาเรีย แอนนา ซึ่งทรงไปอภิเษกสมรสกับสมเด็จพระราชาธิบดีฟรีดริช ออกัสตัสที่ 2 แห่งแซ็กโซนี เมื่อทรงพระเยาว์ พระองค์ทรงได้รับการศึกษาตั้งแต่เมื่อมีพระชันษาเพียง 3 ชันษา โดยทรงได้รับการศึกษาพร้อมกับพระขนิษฐาฝาแฝดของพระองค์