Odoardo var den eneste legitime sønnen av Ranuccio I Farnese og Margherita Aldobrandini. Etter at Ranuccios utenomekteskapelige sønn, Ottavio, en mulig rival, ble kastet i fengsel, regjerte Odoardo som hertug først med onkelen kardinal Odoardo Farnese som regent, og etter onkelens død med sin mor, Margherita Aldobrandini, som regent.