Carlos militó en la facción protestante alemana y estuvo entre los principales del Sacro Imperio Romano Germánico.

En 1555 introdujo los principios de la Reforma en Baden-Durlach, Estado que había heredado al morir su padre en 1553.

En concordancia con su vocación luterana, fue amigo de los teólogos Jacob Andreae y Jacob Heerbrand, quienes lo impulsaron en 1561 a participar en las Confesiones de Augsburgo, donde estableció una estrecha alianza con el Príncipe elector Augusto de Sajonia, enviando más tarde tropas a Carlos IX de Francia para sofocar los desórdenes provocados por los hugonotes.

En 1565 estableció su residencia oficial en Durlach.

Entre sus hijos, Jorge Federico era de confesión luterana, Ernesto Federico de confesión calvinista y Jacobo era católico.