德维希三世出生于慕尼黑，柳特波德亲王与托斯卡纳大公利奥波多二世之女奥古丝塔的长子。16岁时由伯父马克西米利安二世授予少尉军衔。次年进入慕尼黑路德维希-马克西米利安大学学习哲学、法律和经济学。18岁时作为王族成员的代表进入了巴伐利亚国会参议院。1866年普奥战争时期，巴伐利亚与奥地利同盟。路德维希三世以中尉的军衔参加了这场战争，在海尔姆施泰特战役中负伤，大腿中弹。1868年，路德维希三世与摩德纳公爵法兰西斯科五世的侄女玛丽亚·特蕾莎结婚。因为此婚姻路德维希三世放弃了希腊王位的继承权，但也因此变得非常富有。