Gregória Maximiliana de Habsburgo (Graz, 22 de março de 1581 — 20 de setembro de 1597) foi arquiduquesa de Áustria. Ela era filha de Carlos II, Arquiduque da Áustria, filho de Fernando I, Imperador do Sacro-Império, e Maria Ana da Baviera. Seu irmão mais velho, o arquiduque Fernando, sucedeu como Imperador do Sacro Império Romano-Germânico em 1619.
Nascida em Graz, seus padrinhos foram o Papa Gregório XIII e sua tia materna, Maximiliana Maria da Baviera. Nomeada em homenagem a ambos, Gregoria Maximiliana foi descrita como extremamente piedosa e tinha a relação mais próxima com sua mãe entre seus irmãos.
Além do lábio inferior dos Habsburgos, Gregoria Maximiliana sofria de ombro deformado e rosto marcado por cicatrizes.
Em 1596, o Almirante de Aragão, Francisco de Mendoza, visitou Graz e entregou à corte espanhola retratos de Gregoria Maximiliana e suas duas irmãs mais novas em idade de casar, Leonor e Margarida. Pouco depois, Gregória Maximiliana foi prometida ao Príncipe das Astúrias, o futuro rei Filipe III da Espanha. Embora o príncipe, após ver os retratos, preferisse Margarida, seu pai, o rei Filipe II, escolheu Gregoria Maximiliana como sua esposa, principalmente porque ela era a irmã mais velha.
Em 17 de setembro de 1597, o Príncipe das Astúrias fez uma visita à corte arquiduquesa em Graz. Naquela época, Gregoria Maximiliana estava gravemente doente e comparou seu sofrimento aos prisioneiros do sultão turco. Três dias depois, ela morreu aos dezesseis anos e foi enterrada na Abadia de Seckau. Gregoria, noivo de Maximiliana, casou-se com sua irmã Margarida em 1599.
Não teve descendência. Pouco se sabe sobre sua vida, pois morreu muito jovem.