Era appena undicenne alla morte del padre, Cosimo II, e dunque la madre tenne la reggenza del Granducato di Toscana fino alla sua maggiore età. Incoraggiò Galileo nei suoi studi e lo appoggiò quando dovette affrontare il processo per eterodossia. Non riuscì però a mantenere il Granducato politicamente autonomo dalle interferenze straniere e della Chiesa.