Анна Амалия учи танци и да свири на пиано. На 16 март 1756 г. (16-годишна възраст) в Брауншвайг тя се омъжва за Ернст Август II Константин (1737 – 1758) от ЕрнестинскитеВетини, херцог на Саксония-Ваймар и Саксония-Айзенах. Той умира на 28 май 1758 г. малко преди да навърши 21 години. След смъртта му, според завещанието му, от 30 август 1759 г. бременната Анна Амалия и нейният баща поемат опекунството над синовете им. На 3 септември 1775 г. тя предава управлението на сина ѝ Карл Август.
Тя не се омъжва втори път. През 1788 и 1790 г. Анна Амалия е в Рим и Неапол и води там музикална Академия (салон). Тя пише симфонии.
Умира на 10 април 1807 г. на 67 години във Ваймар. В така наречената „Херцогиня Анна Амалия библиотека“ днес се намират около 5000 книги от частната библиотека на херцогинята.[2]
Херцогиня Анна Амалия, худ. Йохан Ернст Хайнсиус (1769)
Анна Амалия фон Брауншвайг-Волфенбютел (1788/89) от Ангелика Кауфман
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