Federico era el hijo más joven del duque Juan II de Schleswig-Holstein-Sonderburg y su esposa, Isabel de Brunswick-Grubenhagen.
En tanto que era el hijo menor, originalmente no se le proporcionó ningún ducado.
Sin embargo, después de la muerte de su hermano, Juan Adolfo, en 1624, heredó el título y ducado de su hermano.
La pareja tuvo los siguientes hijos: Después de la muerte de Federico en 1658, su hijo mayor heredó el título.
Su viuda, Leonor de Anhalt-Zerbst, actuó como tutora.