Dorothea von Rieneck wurde vermutlich um 1440 als einziges Kind des Grafen Philipp d.Ä. von Rieneck und seiner Gemahlin Amalia, Tochter des Pfalzgrafen Otto von Mosbach, in Grünsfeld geboren. Wie üblich bei Frauen der damaligen Zeit sind bei Dorothea weder das Geburtsdatum noch irgend welche Einzelheiten aus ihrer Jugend oder über ihre Erziehung bekannt. Am 2. Oktober 1467 heiratete Dorothea Landgraf Friedrich V. von Leuchtenberg. Dieser Ehe entstammen drei Kinder: Amalie (*1469, +?), Johann IV. (*1470, + 01.09.1531), der das Geschlecht der Leuchtenberger Landgrafen im Mannesstamme fort setzte, und Elisabeth (* ?, + 1516).
Erschüttert durch den plötzlichen Tod der Gräfin Amalia am 15. Mai 1486 und „nachdem wir mit löblichem Alter und Blödigkeit unseres Leibes merklich beladen sind“, überschrieb Graf Philipp d.Ä. noch zu seinen Lebzeiten das fruchtbare und damals weinreiche Amt Grünsfeld seiner einzigen Tochter Dorothea und ihrem Gemahl Landgraf Friedrich V. von Leuchtenberg – sehr zum Ärger seines Bruders Philipp d.J. von Rieneck. Dieser hatte zunächst den geistlichen Stand gewählt, der Papst genehmigte aber seinen Rücktritt daraus und eine Verehelichung zur Erhaltung des Geschlechtes, da seinem Bruder Philipp d.Ä. auch nach 17-jähriger Ehe noch kein Stammhalter geboren worden war. Philipp d.J. bekämpfte zeitlebens diese Entscheidung seines Bruders, Grünsfeld an Dorothea zu übergeben, da durch mehrere frühere Verträge eine andere Regelung vereinbart worden war. Letztendlich blieb es aber bei der getroffenen Entscheidung, für die Dorothea mit jeder Faser ihres Körpers kämpfte, da diese Regelung selbst vom Kaiser gebilligt wurde. Landgraf Friedrich V. starb am 19.Mai 1487 überraschend auf dem Nürnberger Fürstentag. Und als dann am 5. Dezember 1489 auch Graf Philipp d.Ä. starb, heiratete Dorothea für alle überraschend und unverständlich im Jahre 1489 Graf Asmus von Wertheim, sicher keine Liebesheirat. Selbst heute rätselt man noch über diese überstürzte Eheschließung. Vermutlich wollte aber Dorothea dadurch den jahrelangen Streit mit ihrem Onkel Graf Philipp d.J. von Rieneck gütlich beenden, denn dieser war in zweiter Ehe mit einer Schwester ihres Gatten Graf Asmus von Wertheim verheiratet. Asmus stellte sich aber sehr zum Leidwesen von Dorothea auf die Seite seines Schwagers Philipp d.J. und dessen Sohn Reinhard. Der Streit zog sich noch Jahre hin, wobei alle Seiten alle möglichen und erdenklichen Register zogen. Und als Graf Asmus sogar androhte, den jungen Landgrafen (hier: Johann IV.) zu erstechen, zerbrach die Ehe von Dorothea und Asmus endgültig.
Dorothea, geborene Gräfin von Rieneck, verwitwete Landgräfin von Leuchtenberg und nachfolgende Gräfin von Wertheim verbrachte ihre letzten Lebensjahre in Grünsfeld. Sie konnte noch die Freude erleben, dass ihrem Sohn Johann IV. am 13. Dezember 1502 der ersehnte und erhoffte Stammhalter (Georg III.) geboren wurde.
Dorothea starb am 24.März 1503 in Grünsfeld und wurde in der dortigen Pfarrkirche beigesetzt. Ihr Grabmal wird von einem bemerkenswerten Epitaph von Tilman Riemenschneider geschmückt, das Dorothea in zeitgenössischer Tracht mit zum Gebet gefalteten Händen zeigt.
Die Stadt Pfreimd ehrt das Gedächtnis an diese großartige Frau und hat ihr die „Dorothea-von-Rieneck-Straße“ gewidmet.