Era el quinto hijo del Duque Bernardo I de Sajonia-Meiningen y su primera esposa, María Eduviges de Hesse-Darmstadt.
Cuando su padre murió en 1706, de acuerdo con su deseo testamentario, heredó el ducado de Sajonia-Meiningen conjuntamente con su pleno hermano Ernesto Luis I y su hermanastro Antonio Ulrico.
Sin embargo, poco después, Ernesto Luis firmó un contrato entre él y sus hermanos, que obligaba a los hermanos a dejar en sus manos el pleno control del ducado.
Cuando Ernesto Luis murió (1724), Federico Guillermo y Antonio Ulrico tomaron otra vez el gobierno del ducado como custodios de sus sobrinos hasta 1733.
Fue sucedido por su medio-hermano más joven, Antonio Ulrico.