Hun var datter af Prins Carl af Sverige og Prinsesse Ingeborg af Danmark. I 1926 giftede hun sig med Kronprins Leopold af Belgien. Ved Kong Albert 1.'s død i 1934 besteg hendes mand tronen, mens Astrid selv blev dronning i en alder af 29 år. Hun omkom blot halvandet år senere i en bilulykke i Schweiz i 1935.
Prinsesse Astrid voksede op med sine søstre og yngre bror i Byströms villa (senere Prins Carls Palæ) på Djurgården i Stockholm. Der boede de indtil 1923, hvor familien måtte forlade villaen af økonomiske årsager, efter Landmandsbankens krise i 1922 havde reduceret familiens indkomst. Somrene tilbragte familien på Villa Fridhem ved Bråviken i Östergötland.
I løbet af sin opvækst lærte Astrid fransk, klaverspil og ballet. Efter sin konfirmation i 1923 tog hun en række praktiske kurser, blandt andet i syning. I 1926 begyndte hun et firemåneders kursus i barnepleje.
Efter julen 1926 foretog parret omfattende rejser i Belgien, for at Astrid og det belgiske folk skulle lære hinanden bedre at kende. Astrid blev begejstret modtaget af belgierne og var meget elsket for sin skønhed, charme og enkelhed. I december 1928 rejste tronfølgerparret til Ceylon, Singapore, Java og Ny Guinea og vendte først tilbage til Belgien i maj1929. I 1932 foretog parret et tre måneder langt besøg i Belgisk Congo.
Astrid og Leopold fik tre børn: Prinsesse Joséphine-Charlotte (født 1927), Prins Baudouin (født 1930) og Prins Albert (født 1934). I et par uger hver sommer besøgte hun med børnene sine forældre på Villa Fridhem i Sverige.
Som dronning opdrog hun sine børn og fremmede sociale formål. Hun var meget bekymret for kvinder, børn og dårligt stillede. Under en økonomisk krise i Belgien i 1935 organiserede hun en indsamling af tøj og mad til de fattige gennem et åbent brev, "Dronningens Appel".
Død
Den 29. august 1935 blev Astrid dræbt i en bilulykke i bjergene ved Küssnacht i nærheden af Vierwaldstättersøen i Schweiz, . Hun var dybt begrædt af sin mand, af belgierne og af svenskerne. Belgien udstedte et særligt smukt frimærke, som viser hendes portræt i sort kendt som Astrid sorgs-mærket. Et erindringskapel blev bygget i Schweiz, hvor ulykken skete.