Barbara Žofie Braniborská se narodila 16. listopadu 1584 v Halle v současném Sasku-Anhaltsku.
Dne 5. listopadu 1609 se provdala za vévodu Jana Fridricha Württemberského (1582-1628), nejstaršího syna Fridricha I. a Sibyly Anhaltské. Ku příležitosti svatby byl renovován rezidenční zámek Urach ve městě Bad Urach, které bylo sídlem Württemberků; byl zde vystavěn Zlatý sál, který je jedním z nejkrásnějších renesančních tanečních sálů v Německu. Dle všeho bylo manželství Barbara Žofie a Jana Fridricha velmi šťastné.
Její manžel v roce 1628 zemřel. Eberhardovi bylo v roce otcovy smrti pouhých čtrnáct let, a proto potřeboval regenta, kterým se stal jeho strýc z otcovy strany Ludvík Fridrich. O dva roky později, roku 1630, zahájila Barbara Žofie rozsáhlou rekonstrukci zámku Brackenheim. V té době se na zámku nacházelo celkem 155 cenných obrazů, jednalo se dokonce o druhou největší sbírku umění ve Württembersku. Během rekonstrukce žila střídavě v Kirchheim unter Teck a Stuttgartu, v současné době je dokonce považována za patronku města Kirchheim unter Teck.
Dne 26. ledna 1631 ale nečekaně umírá Ludvík Fridrich a povinnosti regenta přešly na Barbaru Žofii a Julia Fridricha, dalšího Eberhardova strýce z otcovy strany, přičemž Barbara Žofie byla „vyšší regent“. I proto se roku 1632 vrátila do Stuttgartu a stala se aktivní političkou. Po bitvě u Lützenu, na konci roku 1632, se Julius Fridrich začal angažovat ve Třicetileté válce na straně Švédska. Jeho cílem bylo vyhnat nepřátelská vojska ze země a přestože byl ve svém snažení poměrně úspěšný, radní a kancléř jej prohlásili sobeckým a donutili jej od postu regenta úplně odstoupit.
Poté, co císař Ferdinand II. oficiálně označil Eberharda III. za dospělého, nastoupil Eberhard dne 8. května 1633 jako oficiální vévoda Württemberska. Připojil se k protestantům z Heilbronnské ligy a nakonec 6. září 1634 utrpěl drtivou porážku v bitvě u Nördlingen. Následně bylo Württemberské vévodství vypleněno a celý dvůr včetně vévodovy rodiny byl nucen uprchnout do exilu ve Štrasburku. Zde také Barbara Žofie v roce 1636 zemřela. Pohřbena byla v kostele sv. Kříže ve Stuttgartu.
Potomci
Z manželství Barbary Žofie a Jana Fridricha vzešlo devět dětí. Z nich se však dospělosti dožilo pouze šest, tři dívky a tři chlapci. Nejznámější z nich se stala nejstarší přeživší dcera Antonie, která vešla do dějin jako patronka školství. Ta byla vysoce vzdělaná a známá byla i svou milou povahou.