Fils aîné du prince Victor-Amédée d'Anhalt-Bernbourg et de sa femme Élisabeth de Palatinat-Deux-Ponts, il succède à son père à sa mort. Lui-même meurt moins de trois ans après, laissant le trône à son fils Victor-Frédéric.
Descendance
Le 25 juin 1692, Charles-Frédéric épouse sa cousine Sophie-Albertine (2 octobre 1672 – 12 juin 1708), fille du comte Georges-Frédéric de Solms-Sonnenwalde et d'Anne-Sophie d'Anhalt-Bernbourg (sœur de Victor-Amédée). Ils ont six enfants :
Charles-Frédéric a également deux enfants de sa concubine Wilhelmine Charlotte Nüssler (10 mai 1683 – 30 mai 1740) :
Frédéric (13 mars 1712 – 8 septembre 1758) ;
Charles-Léopold (1er juillet 1717 – 3 octobre 1769).
Charles-Frédéric épouse en secret Wilhelmine-Charlotte le 1er mai 1715, contre la volonté de son père. Après sa mort, Charles-Frédéric obtient que sa femme soit titrée comtesse de Ballenstedt et leurs deux enfants, comtes de Bährnfeld. Tous deux meurent célibataires et sans enfants.