Maria, d’origine anglaise, passe son enfance en Italie, elle est éduquée dans un couvent de Florence. Après la mort de son père, la famille regagne Londres ; Maria étudie la peinture et copie les grands maîtres. Elle parvient àexposer àla Royal Academy. En 1791, elle épouse le peintre miniaturiste Richard Cosway qui l’incite àabandonner la peinture pour jouer de la musique, art dans lequel elle excelle.
Devenue l’amie intime de Thomas Jefferson, l’ambassadeur des États-Unis et futur Président, elle tient une abondante correspondance avec lui. Intéressée par la politique, elle crée un réseau de relations en Europe et aux États-Unis. Après la mort de son mari, elle retourne en Italie où elle fonde deux écoles pour jeunes filles.
Hadfield-Cosway réalise des peintures de genre qui expriment la force des sentiments, des allégories que le célèbre David qualifie de "poétiques", et des autoportraits ; elle est également l’autrice de dessins et de gravures.