Принцесса Леонор получила следующее образование: Среднее образование она получила в колледже Санта-Мария-де-лос-Росалес в Мадриде, в той же школе, где учился её отец, король Филипп VI. В 2021 году Леонор поступила в Объединённый всемирный колледж Атлантики (UWC Atlantic College) в Уэльсе, где завершила своё обучение в мае 2023 года по программе международного бакалавриата. Кроме того, в августе 2023 года Леонор приступила к трёхлетней военной подготовке: первый год она учится в Генеральной военной академии в Сарагосе, второй — в Военно-морском училище, а третий — в Генеральной авиационной академии.