Op 24 december 1793 trad hij in het huwelijk met de later zeer populaire Louise, dochter van Karel II van Mecklenburg-Strelitz. Deze verbintenis zou in vergelijking met andere vorstelijke huwelijken uit die tijd opmerkelijk gelukkig zijn.
Frederik Willem besteeg de troon na de dood van zijn vader op 16 november 1797. Hij voerde aanvankelijk een neutrale politiek - zo zag hij af van deelname aan de Tweede Coalitieoorlog, hetgeen echter tot afhankelijkheid van Frankrijk en politieke isolatie leidde - maar leed na Napoleon de oorlog te hebben verklaard een vernietigende nederlaag in de Slag bij Jena (1806). Van zijn gebied, dat met Franse hulp in 1803 en 1806 was uitgebreid, moest hij bij de Vrede van Tilsit (1807) meer dan de helft afstaan (slechts Brandenburg, Oost-Pruisen en Silezië resteerden).
Frederik Willem nam in 1813 met tegenzin deel aan de Bevrijdingsoorlogen tegen Napoleon. Toen zijn land na het Congres van Wenen opnieuw een grootmacht werd, stopte hij met zijn hervormingspolitiek ten gunste van een reactionaire restauratiepolitiek. Onder invloed van Klemens von Metternich voerde hij de censuur in en in 1820 vonden de zogenaamde demagogenvervolgingen plaats. De beloofde nationale volksvertegenwoordiging kwam er niet, slechts Provinciale Staten werden ingevoerd. De Julirevolutie, die ook in Pruisen onrust veroorzaakte, sterkte de koning en zijn regering in hun beleid.
Als lid van de Heilige Alliantie nam Frederik Willem deel aan de congressen van Troppau en Laibach, waar tsaar Alexander I en Metternich tot gewapende ingrijpen in de vrijheidsbewegingen in Italië en Spanje besloten. Bij de Belgische Revolutie en de Franse interventie daarin zag hij werkeloos toe.
Zijn bijzondere interesse had verder de vereniging van de evangelische en gereformeerde kerken in Pruisen, die hij in 1817 met de Evangelische Kirche der Union realiseerde.
Koningin Louise overleed in 1810. Frederik Willem hertrouwde in 1824 morganatisch met gravin Auguste von Harrach; een huwelijk dat overigens kinderloos bleef. In de jaren die volgden mengde hij zich minder in de politiek. Na zijn dood in 1840 werd hij opgevolgd door zijn oudste zoon Frederik Willem IV. Zijn lichaam werd bijgezet in het Mausoleum in het Slotpark Charlottenburg, dat hij in 1810 ten behoeve van zijn overleden vrouw Louise had laten bouwen.
Frederik Willem III was liefhebber van de militaire muziek en hij gaf op 10 februari 1817 het Koninklijk Besluit:
Om de regimenten in het Pruisische leger in het aanbod van goede militaire muziek hulp te verlenen, heb ik een selectie van beproefde muziekstukken gemaakt en ieder regiment een verzameling daarvan bestemd. Omdat de troepen op deze manier in het bezit van goede muziek komen, zo is het mijn wil dat bij alle feestelijke plechtigheden, grote parades en revues, en in het bijzonder als ikzelf deze plechtigheden bezoek, geen andere marsen worden gespeeld. Ondertekend Frederik Willem.
Sindsdien waren er in Pruisen drie collecties van militaire marsmuziek; langzame marsen, parademarsen en cavaleriemarsen. De Pruisische koning bleef het voorbehouden, voor de opname in deze verzameling een besluit te nemen.
Als componist schreef hij zelf de (Pruisische) Presenteermars (opgenomen in de Marsencollectie van het Pruisische leger I), die nog altijd bij bezoeken van staatshoofden in Duitsland gespeeld wordt. Verder is hij componist van een andere presenteermars, die vooral in Rusland heel bekend is, de Mars van de lijfgarde van het Sint-Petersburg regiment. Hij bracht ook van zijn reizen marsen mee, en nam het besluit deze in de verzameling van marsen op te nemen (1817 uit Torgau,1822 uit Napels).Ludwig van Beethoven droeg zijn 9e Symfonie -voltooid in 1824- aan hem op.