Pomimo swoich zalet, pancerniki typu "Erzherzog Karl" miały gorsze parametry od nowszych drednotów, z ich silniejszą artylerią główną i turbinami parowymi. Z tego powodu okręty te odegrały podczas I wojny światowej ograniczoną rolę. Na początku wojny okręty typu "Erzherzog Karl" utworzyły III Dywizjon Pancerników. Pomimo że okręty w czasie konfliktu były głównie nieaktywne, wzięły udział w osłonie ucieczki dwóch niemieckich krążowników, SMS „Breslau” i SMS „Goeben” podczas pierwszych dni wojny, jak również w ostrzale Ankony 23 maja 1915. Okręty brały również udział w stłumieniu buntu wznieconego przez załogi kilku krążowników pancernych stacjonujących w Kotorze, w dniach 1-3 lutego 1918. Po przegranej Austro-Węgier, „Erzherzog Karl” i „Erzherzog Friedrich” zostały przekazane Francji, natomiast „Erzherzog Ferdinand Max” Wielkiej Brytanii. „Erzherzog Karl” osiadł na mieliźnie w pobliżu Bizerty i został tam zezłomowany. Pozostałe dwa okręty zostały zezłomowane we Włoszech w roku 1921.