В этот же период в регионе особенно быстро происходило распространение идей Реформации. 19 апреля 1529 года на Рейхстаге в Шпайере 5 имперских городов нынешнего Баден-Вюртемберга поддержали протест 6 князей и 14 вольных годов империи против преследования лютеранства (т. н. «Шпайерская протестация»). В 1533 году протестантизм поддержало маркграфство Баден-Дурлах, а через год – Вюртемберг. Результатом религиозного раскола в регионе стало прекращение существования Швабского союза. Вюртемберг, Ульм, Ройтлинген, Эслинген, Хайльбронн и ряд других городов вошли в протестантский «Шмалькальденский союз», за что после его разгрома и роспуска в 1547 году были наказаны императором немалыми денежными штрафами.
Баден-Вюртемберг сильно пострадал во время Тридцатилетней войны 1618—1648 гг. от нашествия войск противоборствующих сторон. После поражения 8 ноября 1620 года протестантов в Битве на Белой горе основной театр боевых действий переместился из Чехии в Курпфальц – комплекс владений курфюрстов Пфальца из династии Виттельсбахов, разбросанных в средней части области верхнего Рейна. Основная их часть находилась к западу от Рейна, восточная охватывала территорию вокруг нижнего течения Майна при впадении его в Рейн, включая север современного Баден-Вюртемберга. Именно здесь в 1622 году состоялась серия битв между протестантскими армиями графа Петера фон Мансфельда и Георга Фридриха фон Баден-Дурлаха, а также принца Христиана Брауншвейг-Вольфенбюттельского с католическими армиями фельдмаршала Иоганна Церкласа фон Тилли (Johann t’Serclaes Graf von Tilly) и командующего испанскими войсками в Пфальце Гонсало Фернандесом де Кордобой. В конце концов, фон Тили разгромил протестантов и, взяв и разорив Хайдельберг, Мангейм и Франкенталь, в апреле 1623 года ушёл на север.
В «шведский период» войны в 1632—1634 гг. города Верхнего Рейна захватили войска шведского короля Густава II Адольфа, выгнав оттуда католиков. Во «франко-шведский период» с 1635 по 1644 год они неоднократно переходили из рук в руки, пока в 1647 году Бавария, Швеция и Франция в Ульме не подписали соглашение о перемирии, после чего шведские и французские войска ушли из региона.
В целом, в результате Тридцатилетней войны население региона сократилось больше чем наполовину, а местами на две трети, поголовье скота было уничтожено почти полностью, одна треть полезной сельскохозяйственной площади оказалась заброшена.
Во время «Войны за Пфальцское наследство» 1688—1697 гг. французские войска под командованием генерала Иезекиля Мелака (Ezéchiel du Mas, comte de Mélac) опустошили северо-западную часть нынешнего Баден-Вюртемберга, сожгли Хайдельберг, Маннгейм, Бреттен, Баден-Баден, Книтлинген, Пфорцхайм, Марбах и много других городов, сёл и деревень, много замков было разрушено.
Радикальные перемены в жизни Баден-Вюртемберга произошли в начале XIX века. К тому времени регион представлял собой лоскутное одеяло из сотни различных образований: трёх десятков церковных владений, четырёх десятков светских и около тридцати имперских городов. Наиболее значительными из них было с 1771 года объединённое Маркграфство Баден, Великое герцогство Вюртемберг и владения австрийских Габсбургов. Во время Революционных войн Франции в 1796 году юго-запад Германии был занят французскими войсками и опустошён. В ситуации военных успехов Франции и поражений Австрии правители Бадена и Вюртемберга перешли на сторону Наполеона, что позволило им значительно увеличить свои территории, а Бадену в 1803 году ещё стать курфюршеством. В 1802—1803 гг. при проведении секуляризации и «Медиатизации», т. е. сокращении количества государств Священной Римской империи, они расширились за счёт духовных владений и имперских городов. После разгрома Австрии в Битве под Аустерлицем по Пресбургскому миру 26 декабря 1805 года между Францией и Австрией Баден и Вюртемберг увеличили свои территории за счёт габсбургских владений в Швабии. В начале 1806 года Курфюршество Баден стало великим герцогством, а Вюртемберг – королевством. Ещё в конце 1805 года к ним перешли владения имперских рыцарей, а после подписания договора о создании Рейнского союза 12 июля 1806 года – оставшиеся независимые государства. Свой суверенитет в регионе сохранили только правители Бадена, Вюртемберга, Гессен-Дармштадта, княжеств Гогенцоллерн-Гехинген и Гогенцоллерн-Зигмаринген. В 1806 году между Баденом и Вюртембергом и в 1810 году между Гессеном, Баденом, Вюртембергом и Баварией были заключены договоры о взаимном обмене территориями.