Nacida en la clínica Ruber Internacional de Madrid, Leonor, primogénita de Felipe de Borbón y Letizia Ortiz, llegó al mundo el 31 de octubre de 2005. Como hija del futuro rey de España ostenta desde su nacimiento la dignidad de Infanta y su tratamiento es de Alteza Real. Tras la abdicación del rey Juan Carlos, la infanta Leonor pasa a ser la heredera al trono de España y, por tanto, princesa de Asturias, princesa de Girona y de Viana, duquesa de Montblanc, condesa de Cervera y señora de Balaguer.
Leonor fue bautizada en el palacio de la Zarzuela con agua traída del río Jordán, una tradición de la familia real española. Los reyes de España, Juan Carlos y Sofía, son sus padrinos. Desde bien pequeñita, Leonor se ha mostrado como una niña muy bien educada, espontánea, a la que no es difícil arrancarle una sonrisa, y muy unida a su familia, en especial a sus padres, a su hermana, Sofía, y a sus abuelos los Reyes. Muy rubia y con los ojos azules –herencia, sin duda, de la rama paterna y griega de la reina Sofía–, los rasgos faciales de Leonor recuerdan mucho a su madre, Letizia Ortiz.
Sus padres han querido que Leonor crezca como una niña normal de su edad, aunque ella siempre ha sido conocedora del papel institucional que desempeña su familia y que ella deberá continuar algún día. Para ello, Leonor, que tiene una institutriz inglesa –habla inglés de forma habitual con la reina Sofía-, recibirá en el futuro formación militar y estudiará alguna carrera universitaria, como Derecho o Ciencias Políticas. Además, estudia chino mandarín, practica deportes, entre ellos el esquí, y acude a clases de ballet.
Sus apariciones públicas se han limitado a actos de carácter privado, como aniversarios, vacaciones, bautizos o salidas familiares, si bien, en mayo de 2014, Leonor asistió por vez primera a un acto oficial militar en la Academia del Aire San Javier, donde se graduó su padre.
El nacimiento de Leonor de Borbón no estuvo exento de polémica, por cuanto la Constitución Española (art. 57) establece que, en la cuestión sucesoria de la monarquía, prevalece el varón sobre la mujer. Puesto que Leonor solo tiene una hermana, ese artículo no tiene porqué ser cambiado. En caso de que doña Letizia tuviera un varón, la Constitución debería ser cambiada para que Leonor pudiera llegar a ser reina.