Pratiquement tous les personnages de cette nouvelle (à part la Princesse de Clèves et sa mère, Madame de Chartres), sont inspirés de la véritable histoire de la Cour sous le règne d’Henri II. Le récit de Madame de La Fayette est tellement authentique et proche de la réalité que même les personnages les moins importants sur le plan historique (telle que la sœur du Duc de Nemours, Mme de Mercœur par exemple) sont présents dans la narration.
Bien que l’héroïne soit l’un des deux caractères fictionnels de ce récit, certains critiques soutiennent l’idée selon laquelle la princesse de Clèves aurait été créée à partir d’un personnage réel. Anne d’Este, à qui le Duc de Nemours aurait fait la cour alors qu’elle était mariée au Duc de Guise. Néanmoins, contrairement à la princesse de Clèves qui mourut isolée de peur de céder aux avances du Duc de Nemours, Anne d’Este quant à elle épousa le Duc de Nemours après la mort de son mari.
De plus, Madame de La Fayette retrace – assez fidèlement – les événements historiques qui prirent place sous le règne d’Henri II, entre autres les traités de paix à Cercamp, traités de paix à Cateau Cambrési