Ernest de Nassau-Dietz était le cinquième fils du comte Jean VI de Nassau-Dillenbourg et d'Élisabeth de Leuchtenberg. En 1607, il reçut le titre de comte de Nassau-Dietz et succéda à son père dans le gouvernement des biens domaniaux. À la mort de son frère aîné, le comte Guillaume Louis (1620), Ernest de Nassau-Diez gouverna la Frise. En 1625, il devint stathouder de Groningue et de Drenthe, gouvernement qu'il conserva jusqu'à son décès.
Ernest-Casimir de Nassau reste dans l'histoire des Provinces-Unies comme un général exceptionnel. Il servit d'abord sous les ordres de son cousin le Prince d'Orange Maurice de Nassau. Il prit part aux sièges des places de Steenwijk et d’Oldenzaal et s'illustra par le combat désespéré qui préluda à la bataille de Nieuport ; au terme de la Trêve de douze ans, il seconda le stathouder Frédéric Henri lors des sièges de Groenlo (1627) et de Bois-le-Duc. En tant que stathouder de Groningue, il fit construire en 1628 la forteresse de Nieuweschans. Quoiqu’il n'eût que peu de domaines en Frise, il était si populaire dans cette province que les députés reconnurent son fils comme son successeur au poste de stathouder.
Il fut tué d'un boulet lors du siège de Ruremonde en juin 1632 alors qu'il inspectait les tranchées.