Kadipaten ini didirikan pada tahun 1640, ketika Wilhelm, Adipati Sachsen-Weimar memecah wilayah kadipaten yang dikuasainya untuk adiknya, Ernest Sang Alim. Ernest lalu mengambil alih pemerintahan di Gotha, di mana ia tinggal di Istana Friedenstein yang dibangun pada periode 1643 hingga 1654. Bersamaan dengan itu didirikan juga Kadipaten Sachsen-Eisenach untuk saudara Adipati Wilhelm yang lain, Albert IV.
Adipati Albert meninggal dunia pada tahun 1644, dan Ernest mewarisi sebagian besar wilayah yang ditinggalkannya, kecuali wilayah sekitar Eisenach dan Wartburg yang dikuasai oleh Wilhelm dari Sachsen-Weimar. Ernest juga menguasai sisa-sisa wilayah kekuasaan Wangsa Henneberg pada tahun 1660 yang telah mengalami kekosongan pemerintah sejak 1583. Dan pada tahun 1672 ia menerima sebagian besar wilayah Kadipaten Sachsen-Altenburg lewat istrinya Putri Elisabeth Sophie, setelah Adipati Frederick William III meninggall dunia. Ernest lalu mendapat gelar sebagai Adipati Sachsen-Gotha-Altenburg. Ernest meninggal pada tahun 1675.