Мария Доротея София — пятый ребёнок графа Иоахима Эрнста Эттинген-Эттингенского (1612—1659) из протестантской ветви Эттингенского дома и третий ребёнок его второй супруги графини Анны Доротеи Гогенлоэ-Нейенштейн-Глейхенской (1621—1643).
20 июля 1656 года в Ансбахе 16-летняя Мария Доротея София вышла замуж за герцога Эберхарда III, первая жена которого Анна Екатерина Доротея Сальм-Кирбургская скончалась 7 июня 1655 года.
После смерти мужа Мария Доротея София проживала во дворце Кирххайм, а после пожара в нём ей в качестве вдовьих владений был предоставлен Нюртингенский дворец.
Joachim Fischer in: Sönke Lorenz, Dieter Mertens, Volker Press (Hrsg.): Das Haus Württemberg. Ein biographisches Lexikon. Kohlhammer, Stuttgart 1997, ISBN 3-17-013605-4, S. 156—157