Passou a infância no Alentejo, em Montemor-o-Novo. Após a revolução de 1974 a família foi para Badajoz, onde Mafalda estudou no Colégio da Companhia de Maria e teve aulas de Pintura. Regressou em 1984 para ingressar na Faculdade de Letras de Lisboa, onde se licenciou em Línguas e Literaturas Modernas. Em 1987 lançou o seu primeiro disco como compositora e intérprete, Pássaros do Sul, dando início a uma carreira de sucesso. Casou em 1990, sendo mãe de um filho. Tem duas irmãs e dois irmãos.

Seu pai é Manuel Bruto da Costa Marques dos Santos, engenheiro técnico agrário, lavrador e proprietário, senhor da Quinta de São Mateus, presidente da Cooperativa Agrícola de Montemor-o-Novo, nascido em São Domingos de Rana, Cascais, e sua mãe Maria da Conceição Pimenta de Aguiar da Veiga, natural de Nossa Senhora do Bispo, em Montemor.

O seu avô paterno, António Romeiras Marques dos Santos, foi proprietário, director do Grémio da Lavoura e vereador da Câmara Municipal de Montemor, onde nasceu. Casou em Lisboa com Cecília Clotilde Amélia Galignê Bruto da Costa, aqui nascida, filha do capitão-de- -mar-e-guerra Manuel Vicente Bruto da Costa, natural de Margão, na Índia, e de Rose Jeanne Louise Galignê, francesa de Toulon, filha do engenheiro naval Antoine Marius Galignê.

A família Costa, de Margão, descende de Bernardo Francisco da Costa, morgado, grande proprietário em Salsete, e de sua mulher Ana Clara Constância Carlota Álvares, neta paterna de Pedro António Álvares, médico e militar, fidalgo da Casa Real, e de Ana Maria Josefa da Conceição e Costa, sexta-neta de António da Costa, gancar da Comunidade da Raia, em 1575, que se converteu ao cristianismo, provável filho de Marada Poi, brâmane de Margão.

Os gancares eram os varões das famílias oligarcas que administravam as terras distribuindo os proventos pela comunidade que nelas residia. Foi bisavó paterna da cantora Rosa Adelaide de Castro Romeiras, de Montemor, sexta-neta de Francisco Godinho de Macedo, escudeiro e cavaleiro fidalgo de Santarém, quinto neto de Luís Fernandes Cide, escrivão do eclesiástico de Santarém e fidalgo da Casa Real por alvará de 1575.

Os avós maternos de Mafalda Veiga foram Luís Fernando da Veiga, natural do Lavre, e sua mulher e prima Maria Margarida Palhinha Pimenta de Aguiar, sendo ele neto de Simão da Veiga Frade e de sua terceira mulher, e ela bisneta do segundo casamento do mesmo senhor.

A família Pimenta de Aguiar descende do casamento de José Pedro de Aguiar Mourão, 4.º morgado da Pombinha, capitão de Ordenanças, cavaleiro da Ordem de Cristo, natural de Viana do Castelo, onde nasceu em 1761, com Joana Luísa Clara Pimenta da Gama Barreto, 14.ª senhora do Prazo de Baltazares. Era esta senhora quinta-neta por varonia de Pedro Anes Maciel.

Mafalda Veiga obteve no extinto Conselho de Nobreza o registo de brasão de armas para Bivar, Álvares (de Margão), Maciel e Pimenta.