Er war der zweitälteste Sohn von Kaiser Ferdinand I. . Anders als sein Bruder Maximilian II. war er gläubiger Katholik und trieb Gegenreformation voran etwa indem er die Jesuiten ins Land holte. Er musste den Ständen 1572 in den Grazer Religionspazifikationen und 1576 im Brucker Libell bedeutende Zugeständnisse machen die in der auf eine Duldung des Protestantismus hinausliefen.
Da die innerösterreichische Linie die Hauptlast Türkenkriege zu tragen hatte wurde unter anderem 1579 die Festung Karlovac ( Karlstadt ) in Kroatien gegründet.
Bedeutend ist Karl auch als Förderer Kunst und Wissenschaft besonders der Komponist Orlando di Lasso wurde von ihm gefördert. 1585 gründete er die Universität in Graz .
Sein Mausoleum in Seckau in dem auch acht andere Mitglieder Familie Habsburg begraben sind ist eines der Bauwerke des Früh barock im Südostalpenraum. Es wurde ab 1587 von Alessandro de Verda erbaut und Sebastiano Carlone bis 1612 vollendet und ausgestaltet.
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