Ferdinand oli Habsburg-sukuisen suurherttua Leopold I:n ja tämän puolison Maria Luisan nuorempi poika. Hänestä tuli suurherttua, kun hänen isänsä kohosi 21. heinäkuuta 1790 lapsettomana kuolleen veljensä tilalle Pyhän saksalais-roomalaisen keisarikunnan keisariksi nimellä Leopold II. Isänsä tavoin Ferdinand pyrki olemaan valistunut hallitsija ja toteuttamaan maltillisia uudistuksia. Hän halusi pitää Toscanan puolueettomana Ranskan vallankumoussodissa ja solmi vuonna 1792 diplomaattisuhteet tasavaltaiseen Ranskaan, mutta Englanti painosti seuraavana vuonna Toscanan liittymään Ranskan-vastaiseen liittoumaan. Ferdinand palasi puolueettomuuteen vuonna 1795. Napoleon Bonaparten armeija valtasi Toscanan ensimmäisen kerran vuonna 1799, jolloin Ferdinand joutui pakenemaan Itävaltaan. Vuoden 1801 Lunévillen rauhassa koko Toscana luovutettiin Ranskalle. Napoleon teki kompensaationa Ferdinandista Salzburgin vaaliruhtinaan vuonna 1802. Joulukuussa 1805 solmitun Pressburgin rauhansopimuksen myötä hän siirtyi vuorostaan Würzburgin herttuaksi. Hänen herttuakuntansa korotettiin seuraavana vuonna Würzburgin suurherttuakunnaksi ja se liittyi Reinin liittoon.