Federico I era figlio del conte Ermanno IV e di sua moglie Mechthild († dopo il 1339), figlia del conte Federico di Rabenswalde († 1315) ed Elisabetta di Mansfeld e Osterfeld († 1320). Era signore di Weimar, Wiehe, Buch e Schönwerde. Federico I fu l'ultimo conte di Weimar-Orlamünde; il suo successore Ermanno VI si sottomise ai Wettin come feudatario.