Hija del archiduque Carlos Fernando de Austria y de la archiduquesa Isabel Francisca de Austria. Fue sobrina de los emperadores de Austria y de México: Francisco José y Maximiliano I, y segunda esposa del rey Alfonso XII de España. Ejerció la regencia durante la minoría de edad de su hijo, el rey Alfonso XIII desde 1885 hasta 1902. Gobernó España durante la Guerra hispano-estadounidense, en cual el país perdió las últimas posesiones de su imperio colonial.

En 1879 se convirtió en la segunda esposa del rey Alfonso XII, tras enviudar éste de María de las Mercedes. No congenió muy bien con el extravertido monarca a causa de su carácter tímido y tranquilo, aunque terminó sintiendo su pérdida. Dado que cuando falleció el soberano (1885) se hallaba embarazada de un hijo que nacería póstumo tuvo que asumir la regencia. Meses más tarde nació el futuro Alfonso XIII, quien se convirtió en la gran esperanza para el trono español. La reina, inexperta en los negocios de la política, se dejó asesorar por Sagasta, con quien acabaría trabando una estrecha amistad. María Cristina se guió por la sensatez y el equilibrio en sus diecisiete años de regencia. Tuvo por confesor a José Fernández Montaña, al cual le encargó la educación de Alfonso XIII como preceptor. Poco después de la muerte del rey Alfonso XII, con el objetivo de evitar los errores que dieron lugar a la crisis del reinado de Isabel II, se llegó al Pacto del Pardo: Un acuerdo suscrito por Cánovas y Sagasta que instituyó el sistema de turnos pacíficos en ejercicio del poder entre liberales y conservadores y consolidó la Restauración hasta finales del siglo XIX y principios del XX. El papel de Cristina en el sistema de gobierno fue representativo, ya que no participó en los enfrentamientos entre los partidos dinásticos, respetando el turno a la hora de llamar a los candidatos a formar gobierno aunque se sintió más cercana a Sagasta y no puso dificultades al mantenimiento de largos períodos de gobierno del partido liberal. Se promulgaron, entre otras, la Ley de Sufragio Universal y la Ley de Asociaciones.

En sus últimos años de regencia se agravó el problema marroquí y se agudizó la conflictividad social. De esta época datan también los inicios del catalanismo político. Además, la pérdida de las tres últimas colonias hispanoamericanas en 1898 y el inicio de la descomposición de los dos partidos del turno al desaparecer Cánovas y Sagasta pocos años después, sumieron al país en una grave crisis, que evidenció de manera clara la inoperancia que adquirió coincidiendo con el cambio de siglo el régimen de la Restauración. Su más ferviente deseo era traspasar la Corona a su hijo, deseo que vio cumplido en 1902, cuando Alfonso XIII alcanzó la mayoría de edad y fue proclamado rey de España. Desde ese momento se consagró a las obras de caridad y a su vida familiar y, a partir de 1906, al contraer matrimonio su hijo Alfonso con Victoria Eugenia de Battenberg utilizó el título de "Reina Madre". Falleció en el Palacio Real de Madrid el 6 de febrero de 1929 y fue enterrada en el Monasterio de El Escorial.

Tuvo tres hijos con Alfonso XII:

• María de las Mercedes (1880–1904), princesa de Asturias.

• María Teresa (1882–1912), infanta de España.

• Alfonso XIII (1886–1941), rey de España