Tochter des österreichischen Staatsmanns und berühmten Kunstsammlers Johann Melchior Ritter und Edler von Bir(c)kenstock (1738-1809) aus altadeliger Familie und seiner Ehefrau Josephine Caroline, geb. von Hay (1759-1788). Verheiratet (seit 1798) mit Francesco, gen. Franz, B. Vier Töchter, zwei Söhne.
Lebte von 1809 bis 1814 mit ihrem Mann und ihrer Familie in Wien. Enge lebenslange Freundschaft mit Beethoven, der ihr und ihrer Tochter einige seiner Werke widmete. Alleinerbin der großen und bekannten Kunstsammlung ihres Vaters, von der sie die wichtigsten Stücke aus Wien mit nach Ffm. brachte und zusammen mit ihrem Ehemann Franz B. zu einer der größten Privatgalerien in Ffm. ausbaute. Zeit ihres Lebens war B. der Mittelpunkt der Ffter Kunstkreise. Sie veranstaltete „Kunstabende“ in ihrem Haus, aus denen die Kunstbesichtigungen des Städel hervorgingen. Im Salon von Antonia B. trafen sich die bedeutendsten Vertreter der deutschen Romantik.
Förderin sozialer Unternehmungen. Stiftungen für Priester, Missionare und Frauenorganisationen. Gründete zusammen mit Rosette Städel 1813 den Ffter Frauenverein, zu dessen ersten Vorsteherinnen sie gehörte (1813-16).
B. stiftete dem Dom das Bild einer „Kreuzabnahme“ von Anthonis van Dyck, das aus ihrem Heiratsgut stammte und dann in der Hauskapelle der Familie in der Sandgasse gehangen hatte.
Altersbildnisse (Porträtzeichnungen von Edward von Steinle, 1860er Jahre) im Besitz des Städel Museums.
Im April 1870 wurde die Bildersammlung von Franz und Antonia B. versteigert. Sieben Bilder gelangten in die Städelsche Kunstsammlung, u. a. eine „Kreuzigung“ von Lucas Cranach d. Ä. und das „Porträt eines englischen Edelmannes“ („Bildnis des Simon George of Cornwall“) von Hans Holbein d. J.