Fils de Guillaume le Grand et de sa première épouse Adalmode de Limoges. Devenu comte, des changements apparaissent bientôt dans l’entourage de Guillaume le Gros. Effectivement, peu après la mort de son père le 31 janvier 1030 il se marie avec une femme du nom d’Eustachie, selon toute vraisemblance de petite noblesse. Nous pouvons alors voir une disparition des principaux vassaux du comté de l’entourage du couple, ce qui se traduit par leur absence aux plaids mais aussi par un mécontentement latent.
Il crée un début d’administration en nommant un prévôt à Poitiers en 1032.
Il est battu et fait prisonnier par le comte d’Anjou Geoffroi Martel fils de Foulques Nerra le 20 septembre 1033 près de Saint-Jouin-de-Marnes. Il n’est libéré contre rançon que 3 ans plus tard. Il repart immédiatement en guerre en 1036, mais est battu à nouveau, et doit céder l’île d’Oléron.
Pendant tout son règne, il eut à faire face à l’adversité de sa belle-mère Agnès de Bourgogne, la 3ème femme de son père, qui s’était remariée à Geoffroi Martel.
Guillaume le Gros meurt le 15 décembre 1038 sans descendance.