Ludwig, der später als der Kelheimer bekannt wurde, war ein zentraler Vertreter des Hauses Wittelsbach im Hochmittelalter und prägte die Entwicklung Bayerns in einer Zeit großer politischer Umbrüche. Als Sohn des Herzogs Otto I. übernahm er die Regierung von Bayern bereits in jungen Jahren, zunächst unter der Leitung seiner Mutter und enger Vertrauter. Mit der Übernahme eigener Verantwortung entwickelte er sich zu einem Herrscher von ausgeprägtem politischen Geschick und strategischem Weitblick. 

Unter Ludwigs Führung gelang es, die Position der Wittelsbacher innerhalb des Reiches zu festigen und zu erweitern. Er verstand es, traditionelle Fehden mit anderen Adelsgeschlechtern für sich zu nutzen und durch kluge Heiratspolitik sowie durch die gezielte Ausdehnung seines Machtbereichs den Einfluss seines Hauses zu stärken. 1214 wurde ihm zudem die Pfalzgrafschaft bei Rhein übertragen, was seine Stellung im Reich weiter festigte. 

Ein wichtiges Element seiner Herrschaft war die gezielte Stadtpolitik: Ludwig initiierte oder unterstützte die Gründung bedeutender Siedlungen, die als Verwaltungssitze und städtische Zentren die wirtschaftliche und politische Stabilität des Herzogtums förderten. Dazu zählen unter anderem Städte wie Landshut und Straubing, die für die spätere Entwicklung Bayerns weitreichende Bedeutung erlangten. 

Ludwigs Zeit als Herzog war geprägt von der Balance zwischen Loyalität gegenüber den Kaisern seiner Epoche und eigenen territorialen Interessen. Sein Engagement in Reichsangelegenheiten sowie sein diplomatisches und militärisches Handeln trugen dazu bei, Bayern als festen Bestandteil der wittelsbachischen Macht im Heiligen Römischen Reich zu etablieren. 

Seinen Beinamen der Kelheimer erhielt er, weil er mit seiner Residenz und seinem politischen Zentrum eng mit der Stadt Kelheim verbunden war und dort einem tödlichen Anschlag zum Opfer fiel.