Mujer muy devota desde la niñez, se casó el 24 de junio de 1282 con el rey Dionisio I de Portugal. De su matrimonio nacieron dos hijos:

• el infante Alfonso (futuro Alfonso IV de Portugal).
• la infanta Constanza de Portugal, esposa de Fernando IV de Castilla y madre y regente de Alfonso XI de Castilla.

La reina dedicó parte de su tiempo libre a atender a los enfermos, ancianos y mendigos, para los que ella misma confeccionaba ropa. Durante su reinado ordenó construir hospitales, escuelas gratuitas y refugios para huérfanos. Ordenó la construcción de un buen número de conventos. A pesar de la poca moral católica del rey Dionisio, éste sentía tanta admiración por Isabel que la dejaba llevar su vida cristiana de forma libre, hasta el punto de que la reina distribuía de forma regular las monedas del Tesoro Real entre los más pobres. Isabel siguió estrechamente el ejemplo de su ancestro Santa Isabel de Hungría, adoptando su filosofía de vida cristiana hasta tal punto que la leyenda popular portuguesa adoptó el episodio de la transformación del pan en rosas de la princesa húngara, colocando como personajes principales al rey Dionisio y a su esposa.

En diversas ocasiones se trasladó hasta el campo de batalla para acabar con las disputas entre su marido y su hijo Alfonso. Se colocaba entre los dos y rezaba para que la pelea finalizara.

En 1325 Isabel enviudó de su esposo y poco después realizó un viaje de peregrinación a Santiago de Compostela, ingresando a su vuelta en el convento de Santa Clara-a-Velha en Coimbra, que ella misma había fundado, donde tomó el hábito de las clarisas, pero sin hacer los votos de la orden, lo que le permitía mantener la administración de su fortuna, que dedicó a las obras de caridad.

Ya retirada, tuvo que volver a mediar, esta vez entre su hijo Alfonso y su nieto Alfonso XI de Castilla. Inició un viaje hacia el campo de batalla de Castilla para poner paz entre los dos familiares. A su regreso se encontró indispuesta y murió en Estremoz el 4 de julio de 1336. Sus restos fueron sepultados en su convento de Santa Clara-a-Velha; pero al resultar éste progresivamente anegado por las aguas del río Mondego tuvieron que ser trasladados en el siglo XVII al nuevo convento de Santa Clara-a-Nova.