Fils du duc Eugène de Wurtemberg (1788-1857) et de son épouse, née princesse Hélène de Hohenlohe-Langenburg (1807-1880), il fit ses études à Breslau, puis à Hanovre. Il s'engage en 1860 dans la marine de guerre autrichienne, puis devient officier dans l'armée de terre impériale. Il prend part à la Guerre des Duchés de 1864 et à la Guerre austro-prussienne de 1866 du côté autrichien. Il voyage ensuite en Espagne et en Afrique du Nord. Il épousa en 1869 sa nièce Wilhelmine de Wurtemberg (1844-1892) (fille de son demi-frère Eugène de Wurtemberg). Ils n'eurent pas d'enfants.