Arcivévodkyně Klaudie Felicitas pocházela z tyrolské větve habsburského rodu a byla tedy vzdálenou sestřenicí císaře Leopolda I., jehož manželkou se stala krátce po smrti Markéty Marie Terezie. Narodila se jako dcera arcivévody Ferdinanda Karla Tyrolského a toskánské princezny Anny Medicejské.

Svatba dvacetilaté arcivévodkyně s jejím o třináct let starším vzdáleným bratrancem se konala v polovině října 1673 - nejprve v zastoupení v Innsbrucku a poté osobně ve Štýrském Hradci. Hlavním důvodem sňatku však byl císařův horečný zájem o narození dědice. Poté, co nečekaně zemřela jeho první manželka, nehledal vhodné princezny po jednotlivých evropských dvorech, ale projevil zájem o první vhodnou adeptku, kterou bylo možno nalézt.

Již v létě 1674 se manželům narodila první dcera, arcivévodkyně Marie Anna, ta však po třech měsících zemřela. Také druhé dítě byla dcera, arcivévodkyně Marie Josefa, ani ona se nedožila prvních narozenin. Navíc těžké porody mladou manželku zcela vyčerpaly a ta 8. dubna 1676 ve Vídni zemřela. Nedočkala se ani své korunovace na českou a uherskou královnu, od svého sňatku prakticky neopustila Vídeň.