Nacque nel Paço de São Cristóvão, Quinta de Boa Vista, Rio de Janeiro. Leopoldina e la sorella maggiore Isabella trascorsero la maggior parte della loro infanzia nella città di Petrópolis. Numerosi insegnanti vennero incaricati di educare le due giovani principesse e fu elaborato un rigoroso e vastissimo programma di studi vigilato costantemente dall'Imperatore, che comprendeva, oltre al portoghese e la sua letteratura, il francese, l'inglese, l'italiano, il tedesco, il latino e il greco, la storia, tutte le materie scientifiche, come algebra, geometria, chimica, fisica e, ancora, geografia, cosmografia, botanica, zoologia, mineralogia, geologia, economia, retorica, disegno, pittura e musica. Le principesse seguivano le lezioni per sei giorni alla settimana, dalle sette del mattino alle nove e mezzo della sera. Potevano ricevere visite solo nei giorni festivi o in altre occasioni, solo se permesse dall'Imperatore. Alternavano lo studio con alcuni momenti di svago, tra i quali i preferiti erano le passeggiate a cavallo.
Leopoldina di Braganza e Luigi Augusto di Sassonia-Coburgo-Gotha, nel 1865
L'unione di Leopoldina e Luigi Augusto è stato concordato attraverso una convenzione matrimoniale stipulato tra l'imperatore del Brasile e Ernesto II, duca di Sassonia-Coburgo-Gotha. Secondo agli articoli 3, 4 e 5 del contratto stipulato, si stabilì che la coppia avrebbe dovuto, tra le altre cose, risiede parte dell'anno in Brasile.
Pietro Augusto, nato a Rio de Janeiro il 19 maggio del 1866 e morto a Vienna il 6 luglio del 1934; succedette al padre come principe di Kohary e, alla sua morte senza prole, gli succedette il nipote Ranieri di Sassonia-Coburgo-Kohary;
Nei primi mesi del 1871, Leopoldina mostrò i primi sintomi della malattia che l'avrebbe uccisa.
Leopoldina morì a Vienna di febbre tifoide all'età di ventitré anni[1].
In onore della principessa, l'imperatore Francesco Giuseppe I d'Austria decretò, lutto ufficiale per 30 giorni. Dopo il funerale solenne celebrata dal Nunzio Apostolico, monsignor Mariano Falcinelli Antoniacci, il suo corpo fu trasferito a Coburg, in cui i rappresentanti di tutte le case reali d'Europa hanno partecipato alla sepoltura. Il suo corpo riposa nella cripta della chiesa di San Agostino, a Coburgo, accanto alle tombe di suo marito e dei figli.
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