威廉明娜是威廉三世国王和第二位妻子瓦尔德克-皮尔蒙特的埃玛公主唯一的女儿，她童年和她的父母关系密切，尤其是她父亲，当她诞生时他已经63岁了。

威廉三世国王与他的第一任妻子索菲王后已经有了三个儿子，但全都早逝，最后一个死亡时威廉明娜4岁。1890年11月23日威廉三世逝世，威廉明娜继位，当时她才10岁，故由其母埃玛公主摄政至1898年她18岁生日。

1898年9月6日在阿姆斯特丹正式登基，她统治荷兰长达50年，为其他荷兰国王之首。她尊重君主立宪制和议会制度，在位时看到荷兰和世界历史的很多转折点：第一次世界大战和第二次世界大战、1933年经济大萧条危机，以及荷兰脱离主要的殖民帝国之一。

20世纪初，荷兰国内有反革命党、自由党、社会党的对立，但威廉明娜女王在一战中努力维持国家的中立冀望于和平。二战时于1940年德军入侵荷兰后，她向全国发表题为《火红的抗议》宣言，希望自己的臣民们能最大限度地保持发自良知的警惕和镇定。数日后，她即率王室和内阁迁往英格兰，并成立流亡政府。在整个第二次世界大战期间，威廉明娜坚持在伦敦通过无线电广播，号召全国人民拿起武器，保持旺盛的斗志，直到全国解放。1945年德军撤出荷兰后，她回到祖国，受到热烈欢迎，被誉为“抵抗之母”。

1948年4月在女王加冕50周年的时候，宣布让位给女儿朱丽安娜。晚年著有回忆录《寂寞但不孤单》，最后于1962年辞世。