Guillermo Ernesto, duque de Sajonia-Weimar (19 de octubre de 1662 - 26 de agosto de 1728) fue un duque de Sajonia-Weimar .
Nació en Weimar , hijo mayor de Juan Ernesto II, duque de Sajonia-Weimar y de la princesa Cristina Isabel de Schleswig-Holstein-Sonderburg .
Cuando su padre murió en 1683, le sucedió como duque; sin embargo, se vio obligado a gobernar conjuntamente con su hermano menor, Juan Ernesto III .
Como Juan Ernesto III era alcohólico , Guillermo Ernesto tomó el control total del gobierno del ducado y le permitió a Juan Ernesto el título nominal de coduque ( Mitherr ) hasta su muerte en 1707. Después de la muerte de su hermano, nombró al hijo de Juan Ernesto, Ernesto Augusto I, coduque, pero sin poder real.
Seis meses después de la muerte de su padre (2 de noviembre de 1683), Guillermo Ernesto se casó en Eisenach con Carlota María , su prima e hija mayor superviviente de su tío Bernardo II, duque de Sajonia-Jena , con el fin de asegurar las tierras de la familia. En ese momento, el tutor de Carlota y su hermano menor, el duque Juan Guillermo de Sajonia-Jena, era el duque Juan Jorge I de Sajonia-Eisenach, su único tío superviviente. Cuando murió en 1686, la tutela del duque de Sajonia-Jena pasó a manos de Guillermo Ernesto, su primo y cuñado.
Guillermo Ernesto era un luterano estricto y ordenó que sólo los hombres que pudieran leer y comentar los escritos teológicos luteranos fueran admitidos en sus fuerzas armadas. El compositor Johann Sebastian Bach trabajó para el duque desde 1708, primero como organista, luego como Konzertmeister (director de la orquesta) en Weimar. Cuando Johann Samuel Drese murió en 1716, Bach solicitó su puesto de Kapellmeister (director del establecimiento musical de la corte), pero Guillermo Ernesto nombró al hijo incompetente de Drese para el puesto en su lugar; furioso, Bach solicitó su destitución del servicio del duque. Molesto por la impertinencia de Bach, Guillermo Ernesto hizo que lo encarcelaran durante cuatro semanas en una fortaleza antes de aceptar su destitución.
El 23 de agosto de 1690, Guillermo Ernesto y Carlota María se divorciaron tras siete años de unión sin hijos y extremadamente infeliz. Dos meses después, el 4 de noviembre, el duque Juan Guillermo de Sajonia-Jena (hermano de Carlota María) murió sin dejar herederos y Guillermo Ernesto tomó posesión de parte de su ducado tras firmar un tratado con la rama de Sajonia-Eisenach de su familia.
Guillermo Ernesto nunca se volvió a casar y murió en Weimar sin herederos; su sobrino Ernesto Augusto I se convirtió en su sucesor.