30 kwietnia 1651 roku poślubił Eleonorę Gonzaga, córkę księcia Karola II Gonzaga i Marii Gonzaga. Ferdynand i Eleonora mieli razem syna i trzy córki: Teresa Maria Józefa (1652–1653) Eleonora Maria Józefa (1653–1697) – żona króla polskiego Michała Korybuta Wiśniowieckiego i księcia Lotaryngii Karola V Leopolda Maria Anna Józefa (1654–1689) – żona Jana Wilhelma, elektora Palatynatu Reńskiego Ferdynand Józef Alojzy (1657–1658)
Polityka Aby zapewnić sukcesję synowi, cesarz Ferdynand II już w 1625 roku przeprowadził wybór i koronację Ferdynanda na króla Węgier (tron był tam formalnie elekcyjny). W 1627, po wprowadzeniu w Czechach monarchii dziedzicznej, Ferdynand został także koronowany w Pradze. Także za życia ojca w 1636 elektorzy Rzeszy Niemieckiej zebrani w Ratyzbonie wybrali go na króla rzymskiego (niemieckiego).
Wojna trzydziestoletnia Po śmierci ojca w 1637 roku został cesarzem. Wówczas w Świętym Cesarstwie toczyła się wojna trzydziestoletnia (1618–1648). Starał się opanować sytuację w Niemczech, ratować pogrążony w ruinie kraj i pozycję polityczną Habsburgów. We wrześniu 1640 r. Ferdynand III zwołał Sejm Cesarstwa w Ratyzbonie. Przywrócono wtedy funkcjonowanie organów centralnych Rzeszy.