Γεννήθηκε στο Αλκαζάρ της Σεβίλλης και ήταν η νεότερη κόρη του Φιλίππου Ε΄ της Ισπανίας. Γεννήθηκε κατά την υπογραφή της Συνθήκης της Σεβίλλης, η οποία τερμάτισε τον Αγγλο-Ισπανικό Πόλεμο.[6] Πέρασε τη νηπιακή ηλικία της στην πόλη της γέννησής της, πριν μετακομίσει στη Μαδρίτη το 1733.[7] Βαφτίστηκε με το όνομα "Μαρία Αντωνία" μαζί με το "Φερδινάνδη" προς τιμήν του αδελφού της Φερδινάνδου, Διαδόχου της Ισπανίας. Ως κόρη του βασιλιά της Ισπανίας, κατείχε τον τίτλο της πριγκίπισσας (infanta) της Ισπανίας και επίσης τον τίτλο της Βασιλικής Υψηλότητας[8].
Σε ένα σχέδιο διπλού γάμου, εκείνη θα παντρευόταν τον Λουδοβίκο Φερδινάνδο, Διάδοχο (Δελφίνο) της Γαλλίας, και ο αδελφός της Φίλιππος θα νυμφευόταν την αδελφή του Δελφίνου, Λουίζα Ελισάβετ. Η μητέρα της έδωσε τη συγκατάθεσή της στην τελευταία ένωση, αλλά επέμενε να φτάσει η Μαρία Αντωνία Φερδινάνδη σε πιο ώριμη ηλικία. Το χέρι της ινφάντας ζητήθηκε επίσης από τον Φρειδερίκο Χριστιανό της Σαξονίας[9]. Ο γάμος μεταξύ του ινφάντη Φιλίππου και της Λουίζας Ελισάβετ έγινε το 1739 και τελικά η μεγαλύτερη αδελφή του Μαρία Θηρεσία Ραφαέλα παντρεύτηκε τον δελφίνο το 1745. Ωστόσο, με το θάνατο της μεγαλύτερης αδερφής τους το 1746[10], ο Φερδινάνδος ΣΤ΄ προσπάθησε να παντρέψει τη Μαρία Αντωνία Φερδινάνδη με τον Δελφίνο, αλλά η ιδέα απορρίφθηκε από τον Λουδοβίκο ΙΕ΄ ως "αιμομιξία". Αντ' αυτής, ο δελφίνος επέλεξε τη Μαρία Ιωσηφίνα της Σαξονίας.
Δούκισσα της Σαβοΐας
Τελικά παντρεύτηκε δι' αντιπροσώπου στις 12 Απριλίου 1750 και προσωπικά στις 31 Μαΐου 1750 στο Ουλ του Τορίνο τον Βίκτωρα Αμεδαίο της Σαβοΐας, μεγαλύτερο γιο του Κάρολου Εμμανουήλ Γ΄ της Σαρδηνίας και της Πολυξένης της Έσσης. Ως δώρο γάμου, τα διαμερίσματα της νεαρής Δούκισσας της Σαβοΐας στο Βασιλικό Παλάτι του Τορίνο αναμορφώθηκαν από τον αρχιτέκτονα Μπενεντέτο Αλφιέρι. Η Μαρία Αντωνία Φερδινάνδη έλαβε μια προίκα ύψους 3.500.000 λιρών, καθώς και ισπανικές περιοχές στο Μιλάνο[11].
Ο γάμος θεωρήθηκε μη δημοφιλής[12], αλλά οι δυο τους παρέμειναν κοντά μέχρι το τέλος τους. Από το γάμο έως την ενθρόνιση του συζύγου της είχε τον τίτλο της δούκισσας της Σαβοΐας.[13] Η Μαρία Αντωνία Φερδινάνδη ήταν πολύ θρησκευόμενη και λέγεται ότι είχε μια ψυχρή, ντροπαλή προσωπικότητα.[14] Ήταν μητέρα δώδεκα παιδιών, τρία εκ των οποίων απεβίωσαν στην παιδική ηλικία. Μόνο δύο από τα παιδιά της είχαν απογόνους. Είναι πρόγονος της Άννας των Βουρβόνων-Πάρμας, συζύγου του Βασιλιά της Ρουμανίας, του Όθωνα των Αψβούργων-Λωρραίνης, επικεφαλής του Οίκου του και τού Ερρίκου του Λουξεμβούργου.
Βασίλισσα της Σαρδηνίας
Κατά το θάνατο του πεθερού της το 1773, ο σύζυγός της τον διαδέχθηκε ως Βίκτωρ Αμεδαίος Γ΄ της Σαρδηνίας. Ήταν η πρώτη βασίλισσα της Σαρδηνίας για παραπάνω από τριάντα χρόνια: από το τέλος της πεθεράς της Ελισάβετ Θηρεσίας της Λωρραίνης το 1741. Ο μεγαλύτερος γιος της, Κάρολος Εμμανουήλ, τότε Πρίγκιπας του Πεδεμοντίου, νυμφεύτηκε τη Μαρία Κλοτίλδη, αδελφή του Λουδοβίκου ΙΣΤ΄ της Γαλλίας, το 1775. Η Μαρία Αντωνία Φερδινάνδη και η Μαρία Κλοτίλδη είχαν πολύ καλές σχέσεις.[15]
Η Μαρία Αντωνία Φερδινάνδη απεβίωσε τον Σεπτέμβριο του 1785 στο Κάστρο του Μονκαλιέρι[16]. Ο σύζυγός της απεβίωσε έντεκα χρόνια αργότερα.