Rok po śmierci żony (która nastąpiła w 1462 r.) pojął za żonę swoją kochankę Katarzynę, mimo dzielącej ich różnicy stanów. Po śmierci brata w 1464 r., Wilhelm współpracował z dziedziczącymi po nim bratankami. Prowadzili wspólną politykę dynastyczną, wspierając się wzajemnie na arenie zewnętrznej, podejmowali też wspólne działania na terenie Saksonii. Był blisko związany także z cesarzem Fryderykiem Habsburgiem, landgrafami Hesji i margrabiami Brandenburgii. Na arenie wewnętrznej Wilhelm prowadził działania w celu konsolidacji i rozwoju gospodarczego swoich włości. Uregulował sprawy podatkowe oraz monetarne. Wspierał rozwój miast na terenie swojego księstwa, szczególnie Gotha oraz Weimaru (odbudowywanego po pożarze z 1424 r.). W tym ostatnim mieście ustanowił swoją siedzibę, tam też – w klasztorze franciszkanów – został pochowany (ciało przeniesiono później do kościoła śś. Piotra i Pawła).
Nie pozostawił po sobie synów, po jego śmierci Turyngia przeszła w ręce jego bratanków. Z pierwszego jego małżeństwa, z Anną Habsburżanką, pochodziły dwie córki: Małgorzata, ur. 1449, zm. 1501, żona margrabiego Brandenburgii Jana Cicero, Katarzyna, ur. 1453, zm.