Fryderyk Wirtemberski (ur. 19 grudnia 1615, Stuttgart, zm. 24 marca 1682, Neuenstadt am Kocher) – książę Wirtembergii-Neuenstadt.
Syn księcia Jana Fryderyka Wirtemberskiego i Barbary Zofii Hohenzollern.
Uczęszczał do szkoły w Tybindze. Jego ojciec zmarł w 1628 roku. Opiekę nad dziećmi Jana sprawował jego brat Ludwik.
Od 1630 roku Fryderyk podróżował do Strasburga, Bazylei, Lyonu tam dostał wysokiej gorączki i musiał wracać do domu. Po dwóch latach wyruszył ponownie, tym razem do Francji Włoch i Anglii.
Po klęsce bitwy pod Nördlingen Fryderyk udał się do Wiednia, prosząc cesarza Ferdynanda II o zwrot ziem, jakie zostały zabrane Wirtembergom.
Brat Fryderyka książę Eberhard III Wirtemberski po złożeniu hołdu nowemu cesarzowi Ferdynandowi III odzyskał utraconą ziemie. Od 1638 roku Fryderyk służył w wojsku księcia Bernarda Weimarskiego.
Po podpisaniu pokoju westfalskiego wrócił do ojczyzny, gdzie otrzymał od brata tytuł księcia Wirtembergii-Neuenstadt.
7 czerwca 1652 roku ożenił się z Klarą Augustą von Braunschweig.