Zygmunt III Waza ojciec Aleksandra Karola Wazy

Konstancja Habsburżanka matka Aleksandra Karola Wazy

Jan II Kazimierz Waza brat Aleksandra Karola Wazy

Aleksander Karol Waza brat Aleksandra Karola Wazy

Karol Ferdynand Waza brat Aleksandra Karola Wazy

Jan Albert Waza brat Aleksandra Karola Wazy

Zanim skończyła 13 lat kolejno straciła matkę (1631) i ojca (1632). W celu zabezpieczenia materialnego bytu królewny w 1632 sejm wyznaczył jej jako oprawę należące wcześniej do jej matki starostwa brodnickie, gołubskie i tucholskie. Starostwa te zostały jednak odebrane królewnie po jej dojściu do pełnoletniości w 1638. Od 1637 toczyły się rozmowy na temat małżeństwa Anny Katarzyny Konstancji i Ferdynanda Karola Habsburga, dziedzica Tyrolu, bratanka cesarza Ferdynanda II. Małżeństwo to, mimo ponawianych układów w latach 1639 i 1641, nie doszło do skutku. Na przeszkodzie stanęły młody wiek Ferdynanda Karola oraz brak porozumienia w kwestii wysokości posagu.

Kandydatami do jej ręki byli również Fryderyk Wilhelm (elektor brandenburski) oraz Gaston Orleański (brat króla Francji, Ludwika XIII).

Ostatecznie 8 czerwca 1642 poślubiła w Warszawie Filipa Wilhelma, przyszłego palatyna Renu, któremu wniosła znaczny posag w klejnotach i gotówce obliczany łącznie na dwa miliony talarów. Zmarła bezpotomnie.

Została pochowana w kościele jezuitów w Düsseldorfie.