C'est au traité de Fontainebleau, en 1611, que le mariage d'Anne, fille du roi d'Espagne Philippe III, née le 22 septembre 1601, à Valladolid, et de Louis XIII est décidé. La blonde petite infante de quatorze ans est charmante, elle a une carnation très fraîche ; elle serait belle si son nez aquilin était un peu moins long, mais les premiers rapports conjugaux laissent au petit roi, timide et sensible, une impression de répugnance.
L'union, célébrée à Bordeaux, en 1615, apparaît vite comme un échec total. Le roi ne cessera de manifester de la froideur et même de l'aversion pour sa jeune femme. C'est seulement en 1638 que la reine mettra au monde un dauphin, le futur Louis XIV.
L'éloignement du roi est en grande partie, à l'origine des imprudences d'Anne d'Autriche, qu'il s'agisse de l' "affaire Buckingham", où la reine se laisse prendre aux avances du séduisant ambassadeur d'Angleterre, ou de sa participation aux conspirations plus ou moins fantaisistes échafaudées par le frère de Louis XIII, Gaston d'Orléans.
Anne d'Autriche s'immisce encore dans la politique. Elle s'oppose à Richelieu, adhère au "parti dévot", qui désapprouve les alliances avec les pays protestants ; en pleine guerre avec l'Espagne, elle entretient une correspondance suivie avec son frère, Philippe IV.
A la mort du roi en 1643, Anne d'Autriche s'empresse de faire annuler le conseil prévu par Louis XIII et choisit comme premier ministre Mazarin, pour qui elle éprouve une secrète passion. Mais, à l'étonnement général, la régente poursuit la politique de Richelieu : lutte contre l'Empire et l'Espagne, renforcement de l'absolutisme.
Le Parlement et les grands ne peuvent dissimuler leur déconvenue. L'impopularité de Mazarin et la mauvaise gestion financière constituent les prétextes de la Fronde, dont la reine, non sans habileté, réussit à triompher en 1652, en grande partie, grâce aux conseils de Mazarin.
On a même parlé d'un mariage secret, peu vraisemblable. "L'affection que je lui porte ne va pas jusqu'à l'amour (...) mon esprit seulement est charmé de la beauté du sien", disait la reine.
Jusqu'au début du règne personnel de Louis XIV en 1661, la régence s'achève dans un climat serein. La réalité du pouvoir appartient alors à Mazarin, qui termine victorieusement la guerre contre l'Espagne, renforce l'autorité monarchique et achève la formation du jeune roi.
Anne d'Autriche consacre ses dernières années il des œuvres de piété et de charité, recevant les conseils éclairés de saint Vincent de Paul. De plus en plus fréquemment, elle se retire dans son abbaye du Val de Grâce, qui restera sa création personnelle.
Elle meurt, au Louvre, le 20 janvier 1666.