A lo largo de su vida Franz Xaver permaneció en estrecho contacto con su familia, y en especial con su hermano Hermann (1808-1891), que también era pintor.
Blasien, Winterhalter dejó la aldea de Menzenschwand en 1818 a los 13 años para estudiar dibujo y grabado.
Un año después Il Decameron también recibió numerosos elogios; ambas pinturas eran composiciones académicas al estilo de Rafael.
Su éxito también le permitió ganarse reputación de especialista en retratos dinásticos y aristocráticos, hábil combinando el retrato y la lisonja e intensificando la ostentación oficial con la moda moderna.
Winterhalter se convirtió en una celebridad internacional que disfrutaba del mecenazgo de la realeza.
Winterhalter viajó a Suiza y continuó realizando encargos para Bélgica e Inglaterra.
El mismo año realizó una propuesta de matrimonio pero fue rechazado, por lo que Winterhalter continuó siendo un solterón dedicado a su trabajo.
Su popularidad aumentó después del ascenso al poder en Francia de Napoleón III.
La hermosa emperatriz Eugenia llegó a ser una de sus modelos favoritas y ella le trató con generosidad.
Pese a haber vivido durante muchos años en Francia, mantuvo un estrecho contacto con su país nativo.
Sin mayores complicaciones decidió retirarse de forma permanente a Alemania.
Todavía estaba oficialmente acreditado en la corte de Baden y se asentó en Karlsruhe.
Las familias reales de Inglaterra, Francia, España, Rusia, Portugal, México y Bélgica le encargaron retratos.
Pintaba con rapidez y continuidad, diseñando la mayoría de sus composiciones directamente en el lienzo.
Respecto al método de trabajo de Winterhalter, se cree que —debido a la práctica que había adquirido dibujando y representando figuras— pintaba directamente en el lienzo sin hacer estudios preliminares.
Como artista Winterhalter es difícil de clasificar, pues existen pocos pintores con los que pueda compararse y no encaja en ninguna escuela específica.
Sus primeras influencias son neoclásicas pero su estilo posterior puede ser descrito como neo-rococó.
A su muerte su obra cayó en desgracia, siendo considerada demasiado romántica, brillante y superficial.
Poco se sabe sobre él a nivel personal, y su arte no fue revalorizado hasta finales del siglo XX, cuando una gran exhibición de su obra en la National Portrait Gallery de Londres y en el Petit Palais en París en 1987 recuperaron su popularidad.