Народилась 28 червня 1799 року у Валлісфурті, що зараз знаходиться на території Нижньосілезького воєводства в Польщі. Вона була другою дитиною та другою донькою в родині принца Людвіга Вюртемберзького та його другої дружини Генрієтти Нассау-Вайлбург. Мала рідну старшу сестру Марію Доротею та брата Адама від першого шлюбу батька.
Від 1800 року батько перебував на російській військовій службі і родина часто переїжджала. Невдовзі народились молодші доньки Пауліна Терезія та Єлизавета Александріна й син Александр.
Повернувшись до Вюртембергу, починаючи з 1811 року сім'я проживала у замку Кірхгайм. Матір, що була, водночас, релігійною та дотепною жінкою, мала значний вплив на освіту доньки.[1]
У 17-річному віці Амелію видали в шлюб з 27-річним спадкоємним принцом Саксен-Гільдбургхаузеном Йозефом. Весілля відбулося 24 квітня 1817 року в Кірхгіймі-на-Теці. За кілька місяців батька Амалії не стало. Матір подальше життя присвятила благодійності та влаштуванню шлюбів дітей.[2]
Фінансове становище країни після вступу до Німецького союзу поступово налагоджувалося. У 1819 році Амалія заснувала у Гільдбургхайзені промислову школу для бідних дітей, а наступного року — жіноче товариство.
У 1826 році Фрідріх Саксен-Гільдбургхаузенський став правителем відновленого Саксен-Альтенбургу, і родина переїхала туди. Резиденцією став Альтенбурзький замок. 1834 року Йозеф успадкував герцогство від батька.
1835 року Амалія заснувала в Альтенбурзі заклад з догляду за немовлятами, а за два роки — аналогічний у Калі.
Герцогиню змальовували як енергійну та гордовиту даму, що була не дуже популярною в народі. Її пихатий характер сприяв ескалації конфлікту 1848 року. Тоді на вулицях міста будувались барикади, а Йозеф просив допомоги у Саксонії. Дуже швидко, однак, він відмовився від цього задуму та оголосив загальну амністію й скликання нового ландтагу.
Демократичні зміни протрималися до листопада 1848 року, доки герцог не змінив главу ландтагу на відомого рекреаціонера. У розпал цих подій Амалія Вюртембурзька померла на 50-му році життя. За два дні після цього Йозеф зрікся трону на користь брата Георга і доживав свій вік у замку Фрьоліхе.