Era hija del Landgrave Luis V de Hesse-Darmstadt (1577-1626) y de la princesa Magdalena de Brandeburgo (1582-1616), hija del Elector Juan Jorge de Brandeburgo..^{[cita requerida]}

Se casó el 14 de diciembre de 1617, con el futuro duque Jorge de Brunswick-Luneburgo en Darmstadt. La boda, a la que asistió numerosa realeza, se celebró con gran pompa. Su matrimonio tuvo una gran influencia en la política de Jorge durante la Guerra de Hesse entre las casas de Darmstadt y Kassel por Hesse-Marburgo..^{[cita requerida]}

Tuvieron ocho hijos:.

• Magdalena (n. y m. 9 de agosto de 1618)^{[cita requerida]}
• Cristián Luis (1622-1665), duque de Brunswick-Luneburgo, príncipe de Calenberg y Celle, se casó en 1653 con la princesa Sofía Dorotea de Schleswig-Holstein-Sonderburg-Glücksburg, sin descendencia.^{[cita requerida]}
• Jorge Guillermo (1624-1705), sucedió a su hermano como duque de Brunswick-Luneburgo y Sajonia-Lauenburgo, príncipe de Celle y Dannenberg, se casó en 1665 con Leonor Desmier de Olbreuse, tuvieron una hija superviviente, a través de la cuál desciende la actual familia real británica.^{[cita requerida]}
• Juan Federico (1625-1679), duque de Brunswick-Luneburgo y príncipe de Calenberg, se casó en 1668 con la Condesa Palatina Benedicta Enriqueta del Palatinado, tuvieron tres hijas sobrevivientes entre ellas la emperatriz Guillermina Amalia esposa de José I.^{[cita requerida]}
• Sofía Amalia (1628–1685), se casó en 1643 con el rey Federico III de Dinamarca, con descendencia.^{[cita requerida]}
• Dorotea Magdalena (1629-17 de noviembre de 1630).^{[cita requerida]}
• Ernesto Augusto, elector de Hannover, se casó en 1658 con la princesa Sofía del Palatinado, con descendencia entre ellos el rey Jorge I de Gran Bretaña, la familia real alemana también desciende de él.^{[cita requerida]}
• Ana María Leonor (20 de noviembre de 1630 - 13 de noviembre de 1636)^{[cita requerida]}

Jorge era experto en aprovechar las buenas relaciones de su suegro con la familia imperial. Ana Leonor mantuvo una extensa correspondencia de contenido político con su padre..^{[cita requerida]}

Enviudo en 1641. En su testamento, el duque la designó junto con su hermano y su cuñado, como tutores de sus hijos. La viuda, devota de la casa paterna, aseguró de inmediato para su hermano Juan el mando supremo de las tropas de Brunswick-Luneburgo..^{[cita requerida]}

Hasta su muerte, Ana Leonor vivió en su residencia de viuda, el Castillo de Herzberg, donde nacieron todos sus hijos..^{[cita requerida]}

Ana Leonor descansa junto a su esposo en la cripta principesca de la Iglesia de Santa María en Celle.^[1]​

• Decken, Friedrich von der (1833). Herzog Georg von Braunschweig und Lüneburg: Beiträge zur Geschichte des dreissigjährigen Krieges, nach Originalquellen des Königlichen Archivs zu Hannover (en alemán). Hahn. p. 52. 
• Eckhart G., Franz (2012). «Haus Hessen - biografisches Lexikon - Deutsche Digitale Bibliothek». www.deutsche-digitale-bibliothek.de (en alemán). pp. 9, 275. ISBN 9783884434116. 
• Heimbürger, Heinrich Christian (1852). Georg Wilhelm, Herzog von Braunschweig-Lüneburg: ein Lebens- und Zeitbild, nach gedruckten und ungedruckten Quellen dargestellt (en alemán). Capaun-Karlowa. pp. 45, 82. 
• Rommel, Dietrich Christoph von (1843). Geschichte von Hessen (en alemán). Gedruckt auf kosten des verfassers, und in kommission der Krieger'schen buchhandlung. p. 606. 
• Walther, Philipp Alexander Ferdinand (1857). Der Darmstädter Antiquarius: Geschichts- u. Sitten-Bilder aus Darmstadts vergangenen Zeiten. Mit 12 Ansichten, 1 Grundrisse u. 2 Stadtplänen (en alemán). Jonghaus. p. 78. 

• Esta obra contiene una traducción parcial derivada de «Anna Eleonore von Hessen-Darmstadt» de Wikipedia en alemán, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.