Cały czas nierozwiązana pozostała kwestia Akwitanii. Król Rudolf zmarł w 936 r. i Wilhelmowi udało się dojść do porozumienia z królem Ludwikiem IV i największym panem w królestwie Hugonem Wielkim, hrabią Paryża. Wilhelm oddał nawet Hugonowi część swoich ziem. Wkrótce jednak relacje Wilhelma z Hugonem popsuły się. W 950 r. Ludwik IV nadał Hugonowi ziemie w Burgundii i Akwitanii. Przy pomocy królewskiej Hugo podjął próbę podboju Akwitanii, ale jego najazd został odparty przez Wilhelma. Ludwik IV zmarł w 954 r., a jego następca, Lotar, obawiał się potęgi Wilhelma i wsparł Hugona w jego wyprawie w 955 r. Sprzymierzeni bezskutecznie oblegali Poitiers (sierpień), jednak udało im się zmusić Wilhelma do bitwy i pokonać go.

Hugo Wielki zmarł w 956 r. Jego syn, Hugo Kapet, został mianowany księciem Akwitanii jednak nie podjął żadnych kroków w celu wywalczenia sobie władzy nad Akwitanią. Wilhelm wkrótce doszedł do porozumienia z Lotarem, który potwierdził jego tytuł książęcy.

Wilhelm ufundował opactwo Saint-Hilaire-le-Grand oraz wybudował bibliotekę w swoim pałacu w Poitiers.