Elena is geboren op 20 december 1963 in Madrid als dochter van koning Juan Carlos en koningin Sofia. Ze heeft een zus, infanta Cristina (1965) en een broer, koning Felipe (1968). 

Elena trouwt op 18 maart 1995 met Jaime de Marichalar. Het paar krijgt twee kinderen: Felipe (1998) en Victoria (2000). In 2009 zijn Elena en Jaime gescheiden.