Buckingham Palace zei dat de 96-jarige koningin, die de week in Schotland doorbrengt, Sturgeon en een ambtenaar van het Schotse parlement had ontvangen in het Holyrood paleis in Edinburgh.
Dinsdag kondigde Sturgeon, die de eerste minister van Schotland is, plannen aan voor een tweede onafhankelijkheidsreferendum in oktober 2023, en zwoer juridische stappen te ondernemen als de Britse regering dat zou tegenhouden.
De kiezers in Schotland, dat ongeveer 5,5 miljoen inwoners telt, hebben bij een referendum in 2014 de onafhankelijkheid met 55% tegen 45% verworpen.
De Schotse Nationale Partij, die de semi-autonome regering van Schotland leidt, zegt dat het besluit van Groot-Brittannië in een referendum in 2016 om uit de Europese Unie te stappen - een stap waartegen een meerderheid van de Schotten gekant is - betekent dat de kwestie aan een tweede stemming moet worden onderworpen.
De Britse regering van premier Boris Johnson is tegen een nieuw referendum en zegt dat de kwestie in 2014 geregeld was.
De koningin, die de laatste maanden verscheidene openbare evenementen heeft gemist wegens moeilijkheden met haar mobiliteit, is glimlachend gezien en kijkend naar evenementen tijdens de jaarlijkse "Royal Week" in Schotland.
Op foto's was te zien hoe zij handen schudde en een praatje maakte met Sturgeon.
De SNP heeft gezegd dat zij wil dat de koningin staatshoofd blijft als Schotland onafhankelijk wordt.
Op de beelden was te zien hoe Sturgeon met de koningin sprak over een fles Schotse whisky en andere zaken. "Wat een leuk ding om te hebben," zei de koningin.
