A diferencia de su hermano mayor, el emperador Maximiliano II, Carlos fue un católico convencido y promovió la contrarreforma, un ejemplo de ello fue invitar a los Jesuitas en sus dominios. Igualmente fue tolerante con el Protestantismo, como demuestra, en 1572, la paz religiosa de Bruck que permitió la libertad de culto en Estiria, Carintia y Carniola.
Tras asumir el trono como emperador su sobrino Rodolfo II, quien tiempo después sería presa de un desequilibrio mental y se encerraría en el castillo de Praga, le cedió el mando político a su hermano el archiduque Ernesto y el mando militar a su tío, el archiduque Carlos II. A cargo de la defensa de los dominios hereditarios de los Habsburgo contra el Imperio otomano demostró ser un eficiente comandante. Esto se demuestra, por ejemplo, cuando, por orden suya, fue levantada la fortaleza de Karlstadt (Karlovac) en Croacia, fortificación necesaria como línea de defensa contra los turcos.
También Carlos II es principalmente recordado como benefactor del arte y de la ciencia: aparte de ser protector de muchos artistas, especialmente del compositor Orlando di Lasso, fundó en 1585 la Universidad de Graz que lleva su nombre. En 1580 montó con caballos jerezanos una escudería en Lipica, Eslovenia, origen de la raza equina Lipizzana.