Z hlediska počítání nizozemských králů byl Vilém toho jména třetí, v oranžském rodě byl celkově Vilémem VIII. a v přímé mužské vládnoucí linii Vilémů Oranžsko-Nasavských (včetně místodržitelů) byl pátý.
První manželství
18. července1839 se ve Stuttgartu oženil s Žofií Württemberskou. Královský pár sídlil v paláci Noordeinde. Manželství nelze nazvat šťastným, především pro diametrální rozdíl povah obou partnerů. Žofie byla žena liberálně a intelektuálně založená, zatímco Vilém byl spíš jednoduchý člověk, konzervativec vychovaný v armádě, jemuž se líbil vojenský způsob života. Uprostřed rodinných hádek zakázal intelektuální výchovu ve svém domě, za což ho královna Viktorie, udržující korespondenci s Žofií, nazvala „nevychovaným hulvátem“; na druhé straně stály jeho mimomanželské avantýry. Dalším důvodem napětí v manželství byla jeho náladovost: jeden den se s někým nepohodl do krajnosti, dalšího dne se k němu choval maximálně vstřícně a vychovaně. Zničující vliv na vztah manželů měla také smrt jejich druhého syna Mořice. Později se k Vilémovým rodinným neshodám přidaly i rozbroje se syny.
Z manželství vzešli tři synové, kteří ale všichni zemřeli předčasně a bez potomků:
1. Vilém (4. 9. 1840 Haag – 11. 6. 1879 Paříž), korunní princ a následník trůnu, svobodný a bezdětný[3]
2. Mořic (15. 9. 1843 Haag – 4. 6. 1850 tamtéž)[4], zemřel v dětství na meningitidu
3. Alexandr (25. 8. 1851 Haag – 21. 6. 1884 tamtéž), po smrti bratra Viléma následník trůnu, svobodný a bezdětný[5]
Druhé manželství
Žofie v roce 1877 zemřela a Vilém se rozhodl znovu se oženit. Kandidátkami byly mezi jinými i princezna Pavlína Waldecko-Pyrmontská z malého německého knížectví Waldeck-Pyrmont nebo princezna Thyra Dánská. Nakonec se Vilém oženil s mladší sestrou Pauliny, Emmou. Jeho rozhodnutí vyvolalo pozdvižení a námitky, neboť nevěsta byla víc než o 40 let mladší, nakonec se však volba ukázala příznivou – Emma se projevila jako žena srdečná a poddajná, zmizelo napětí jak v rodině, tak mezi parlamentem a králem. Emma měla dobrý vliv na nestálou a náladovou osobnost královu a manželství bylo velmi šťastné. Závěr Vilémova života zkalila jen postupná úmrtí jeho dvou synů.
Vilém III. měl s Emmou jediného potomka:
Vilemína (31. 8. 1880 Haag – 28. 11. 1962 Apeldoorn), nizozemská královna v letech 1890–1948[6]
Z celkem čtyř Vilémových dětí se dospělosti dožily tři – synové Vilém a Alexandr z prvního manželství a dcera Vilemína z manželství druhého. I zbylí dva synové však zemřeli ještě za králova života, aniž se oženili. Starší Vilém, ačkoliv nadaný a inteligentní, propadl prostopášnému životu, působil četné skandály a nakonec zemřel v roce 1879 v Paříži na celkové selhání organismu. Nejmladší Alexandr byl zase od narození neduživý a chatrného zdraví, zemřel na tyfus[nepřesný odkaz] v roce 1884. Následnicí nizozemského trůnu se tak neočekávaně stala ve svých čtyřech letech nejmladší Vilemína, která zdědila královský titul otcovou smrtí o šest let později. Než dosáhla zletilosti, vládla za ni jako regentka její matka Emma. Vilemína pak panovala padesát let a její potomci vládnou Nizozemskému království dodnes.
Vláda
Vilém III. nesouhlasil s ústavními změnami, se kterými započal v revolučním roce 1848 jeho otec král Vilém II. a jeho první ministr Johan Rudolph Thorbecke. Vilém II. a jeho snacha Žofie považovali tyto změny za nezbytné pro záchranu monarchie, zatímco korunní princ je bral jako nežádoucí omezení královské moci a přál si vládnout absolutisticky jako jeho děd Vilém I. Při představě, že by měl panovat v konstituční monarchii, dokonce chtěl přenechat svá práva na trůn svému mladšímu bratrovi, princi Jindřichovi. Jeho matka ho však od tohoto kroku odvrátila, takže již o rok později, když jeho otec zemřel, se Vilém III. stal králem Nizozemska. I později, poté co jeho nejstarší syn dosáhl plnoletosti, zvažoval Vilém opakovaně svou abdikaci, nakonec se však vždy rozhodl na trůně setrvat (a paradoxně je do současnosti posledním nizozemským monarchou, který vládl až do smrti).
Prvním činem jeho vlády byla inaugurace kabinetu premiéra Thorbecka, liberálního architekta nizozemské ústavy z roku 1848, jehož nový monarcha „zdědil“.
Přes všechny neshody s parlamentem byl Vilém III. velmi populární mezi obyčejnými Holanďany, k nimž se choval vždy velmi srdečně a otevřeně.
V roce 1887 sedmdesátiletý král vážně onemocněl a v roce 1890 zemřel. Jeho následnice Vilemína byla ještě útlého věku (10 let), královna-vdova Emma se tedy stala regentkou své dcery až do jejích 18. narozenin v roce 1898.
1titul udělený královským výnosem choti královny, bez titulu „oranžsko-nasavský princ“ 2vzdal se titulu „nizozemský princ“, ale stále držel titul „oranžsko-nasavský princ“ 3titul udělený královským dekretem potomkům princezny Ireny 4držel pouze titul „oranžsko-nasavský princ“