Второй сын великого герцога Баденского Леопольда и Софии Шведской.
В 1856 году женился на принцессе Луизе Прусской (1838—1923), дочери императора Германии Вильгельма I и императрицы Августы. В браке родились трое детей:
После смерти своего отца в 1852 году осуществлял регентство при больном брате Людвиге I. Официально стал великим герцогом в 1856 году. В свое правление Фридрих поддерживал принципы конституционной монархии. При нем были разрешены гражданские браки и учреждены прямые выборы в баденский парламент.
Женившись на принцессе из дома Гогенцоллерн Фридрих встал на сторону Пруссии против Австрии в 1866 году и участвовал в войне против Франции в 1870. Также Фридрих, как зять императора, присутствовал при провозглашении Германской империи в Версале 18 января 1870 года.