Poprzez trzecie małżeństwo matki jej ojczymem jest Ernest August V, książę Hanoweru.
Jej dziadkami są ze strony matki Rainier III, władca Monako w latach 1949 - 2005 i Grace, księżna Monako, amerykańska aktorka, zdobywczyni Nagrody Akademii Filmowej; natomiast ze strony ojca Giancarlo Casiraghi i Fernanda Casiraghi.
Ma dwóch braci, Andreę i Pierre’a, przyrodnią siostrę ze strony matki, księżniczkę Aleksandrę oraz dwoje przybranych braci z małżeństwa matki z księciem Hanoweru, księcia Ernesta Augusta i księcia Krystiana.
Imię otrzymała na cześć swojej prababki, Charlotte, księżnej Valentinois. Jej rodzicami chrzestnymi zostali Massimo Bianchi i Albina de Boisrouvray.
W 1990 roku ojciec Charlotte zginął w wypadku podczas wyścigów łodzi motorowych.
Dzieci chrzestne księżniczka Aleksandra z Hanoweru (ur. 1999), córka księcia i księżnej Hanoweru
Edukacja Charlotte ukończyła École de la République w Saint-Rémy-de-Provence, a w 2004 roku także Lycée François Couperin w Fontainebleau. W 2007 roku uzyskała dyplom filozofii na Sorbonie w Paryżu.