الأميرة جليلة بنت علي بن الحسين هي ابنة الأمير علي بن الحسين بن طلال، أحد أفراد العائلة الهاشمية المالكة في المملكة الأردنية الهاشمية، وهي حفيدة الملك طلال بن عبد الله، ثاني ملوك الأردن، وابنة شقيق الملك عبد الله الثاني بن الحسين ملك المملكة الأردنية الهاشمية. والدها الأمير علي بن الحسين هو النجل الأصغر للملك الراحل الحسين بن طلال من زوجته الملكة علياء. وهو شخصية معروفة في الأردن وفي العالم العربي، وله دور بارز في المجالات الاجتماعية والرياضية، كما سبق له الترشح لرئاسة الاتحاد الدولي لكرة القدم (فيفا). أما والدتها فهي ريما بنت رعد بن زيد، وهي أيضًا من الأسرة الهاشمية، إذ تنتمي إلى فرع الأمير زيد بن الحسين، الأخ الأصغر للملك فيصل الأول والملك عبد الله الأول. وهكذا فإن الأميرة جليلة تنحدر من سلالة ملكية من الجانبين، الأب والأم، وتتصل نسبًا بالنبي محمد صلى الله عليه وسلم عبر الحسين بن علي بن أبي طالب.