Старший сын ландграфа Людвига VIII (1691—1768) и принцессы Шарлотты Ханау-Лихтенбергской (1700—1726). 17 октября 1768 сменил своего отца на престоле ландграфства Гессен-Дармштадтского.
29 сентября 1773 года состоялось бракосочетание дочери ландграфа Людвига IX Вильгельмины Луизы (в православии — великой княгини Натальи Алексеевны) с наследником цесаревичем великим князем Павлом Петровичем.
29 сентября 1773 года удостоен ордена Святого Апостола Андрея Первозванного, а в 1774 году — звания генерала-фельдмаршала российской армии.
12 августа 1741 года женился пфальцграфине Каролине Генриетте Кристине Цвейбрюккен-Биркенфельдской (1721—1774). В этом браке родились:
Овдовевший ландграф вступил в Эмсе 23 октября 1775 года во второй (морганатический) брак с уроженкой Парижа Мари Аделаидой Шеруз (фр. Marie Ad?la?de Cheirouze), которой в тот же день был пожалован титул графини фон Лемберг (нем. Gr?fin von Lemberg). От второго брака детей не было.