Vilhelm Ludvig, hertug av Württemberg (født 7. januar 1647 i Stuttgart, død 23. juni 1677 i Hirsau) regjerte som hertug av Würrtemberg fra 1674 til sin død i 1677.
Vilhelm Ludvig var det niende barnet til Eberhard III og hans første kone Anna Katharina von Kyrburg.
Han giftet seg den 6. november 1673 i Darmstadt med Magdalena Sibylla av Hessen-Darmstadt. De fikk fire barn sammen:
Hertug Vilhelm Ludvig døde uventet i en alder av 30 år på Schloß Hirsau. Hans enke Magdalena Sibylla ble regent av Württemberg mellom 1677 og 1693 inntil hennes sønn ble myndig.