Elena fue el duodécimo vástago y novena hija del príncipe Carlos Luis de Hohenlohe-Langenburg y de su esposa, la condesa Amalia Enriqueta de Solms-Baruth. Por su padre, era sobrina de Sofía Dorotea de Wurtemberg, esposa del emperador Pablo I de Rusia. Así, era prima de dos emperadores rusos: Alejandro I y Nicolás I, así como de Ana Pávlovna de Rusia, reina de los Países Bajos.

Fue una hermana menor del príncipe Ernesto I de Hohenlohe-Langenburg, cuñado de la reina Victoria del Reino Unido.

El 11 de septiembre de 1827 la princesa Elena contrajo matrimonio con el duque Eugenio de Wurtemberg (1788-1857), hijo del duque Eugenio Federico de Wurtemberg (1758-1822) y de la princesa Luisa de Stolberg-Gedern (1764-1828), prima hermana de la princesa Luisa de Stolberg-Gedern (más conocida como condesa de Albany). El duque Eugenio era viudo de la princesa Matilde de Waldeck-Pyrmont (1801-1825), hija del príncipe Jorge I de Waldeck-Pyrmont, con quien tenía tres hijos, de los que dos sobrevivieron a la infancia. Con Elena, el duque Eugenio tuvo otros cuatro hijos:

• Guillermo (20 de julio de 1828-5 de noviembre de 1896), soltero y sin descendencia.
• Alejandrina Matilde (16 de diciembre de 1829-2 de septiembre de 1913), soltera y sin descendencia.
• Nicolás (1 de marzo de 1833-22 de febrero de 1903), desposó en 1868 a su sobrina, Guillermina de Wurtemberg, sin descendencia.
• Inés (13 de octubre de 1835-10 de julio de 1886), se casó en 1858 con el príncipe Enrique XIV de Reuss (línea menor), con descendencia.^[1]​