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=== 在位初期 ===
[[檔案:Otto I spe hp 1995.jpg|縮圖|奧托一世於1995年在匈牙利國會發表《九五宣言》時的演講畫面<ref>奧地利之聲：回首帝國半世紀：奧托一世的傳奇一生</ref>|349x349像素]]
1959年5月18日，卡爾一世因病毒性肺炎駕崩，享年72歲，奧托隨即成為皇帝，被問到是否使用「弗朗茨·約瑟夫二世」作為尊號時，他回覆道「新時代，新開始。」，並使用自己的名諱「奧托」作為自己的稱號，世人稱之為「奧托一世」。由於他的特殊身份，各國對他的稱呼亦有所不同。例如奧地利他被稱為'''奧托·馮·哈布斯堡-洛林'''、'''奧地利皇帝奧托一世'''或'''奧地利的奧托'''，而在匈牙利，他被稱作'''哈布斯堡·奧托 皇帝陛下'''（匈牙利人習慣把姓氏放在前，與東亞類似）。

在奧托一世在位期間，奧托一世一直是帝國國內政局的一個穩定力量，40年來不曾變動，也任命過14位首相。經歷了數次奧地利國內的社會運動與社會變革以後，帝國在奧托的領導下迎來了自二戰後全新的盛世，而與帝國聯邦的冷戰自千禧年後右派政府上台後亦逐漸趨緩。

作為[[奧斯特奇亞合眾國|奧地利]]的國家元首，有保護憲法執行之職責，在向內的職責中，皇帝在奧地利發揮國家職能中的一部分，比如任命首相、主持國會開幕，批准樞密令、御准議會法案、會見首相、過問內閣等職權。在外向的職責上，皇帝在世界其他地方代表奧國。例如接見外國大使和日耳曼國家聯盟外交專員，接待來訪的國家元首，並訪問海外其他國家，支持奧國與世界各國的外交和經濟關係。奧托一世是奧國史上出訪最多的國君，自登基後的47年，他正式出國訪問了277次。

奧托一世上任以後，對於聯邦制君主立憲制展開了更大幅度的完善，，努力撫平國內民族矛盾與推行進步的民主化思想，以及穩定合眾國的制度，也鼓勵人民參與政治，他每週六晚上發表的節目「晚間談話」，時常發表一些國家政策與人民日常的看法與建議，其獨特的人格魅力也造就了皇室高人氣的良好形象，而奧托在1960年便開始前往義大利、賽拉耶佛、薩格勒布等帝國邊陲地帶視察並觀察當地官員行徑，但奧托的參訪十分特別，原本要去的地點通常都會在最後一刻被改變，也被人稱作是「捉摸不定的皇帝」，但是他這樣作的結果確實改善了很多由政治問題引發的社會問題，而奧托也提到吉普賽人的必要性跟存在性，其認為「人人皆有人權，如無人權者，則當賦予其人權。」，並利用歐洲人開化其他人種的帝國主義思想宣揚人民應該將吉普賽人移民至非洲等人煙稀少的地方開疆拓土並駐居當地，這種為了讓吉普賽人過生活的措施很快就受到廣大民眾的支持，只有少數菁英階級反對，他們認為吉普賽人這個灰色地帶的勞動力支撐了許多工作環境較差的工作，如果沒有他們，帝國很快就會陷入勞動力不足的危機。針對他們的反應，奧托也只是回了句「機甲可以戰爭，為什麼不能清潔。」，這句話也啟發了當時的奧國工程師米哈伊爾.伊斯索斯基，讓他開發出了第二代機甲與第一代勞務機甲，讓奧地利的下等工作可以由人類操作機甲來執行。1989年，隨著最後一個吉普賽人抵達利比亞，奧托也正式解決了其中一個民族問題。

1950年代與60年代對於奧托來說是最難熬的年代，民族主義浪潮與學潮的再興起嚴重打擊到了皇室威信與皇室統治的權威，奧托為此走訪帝國不同民族的聚居點，也重申聯邦制眾民族平等與民族權利共享，在他於1965年所發表的《奧地利未來》的演說中，他明確提到每個民族都是奧斯特奇亞合眾國的一份子「因我們合眾為一，所以我們強大。」，言論發表完後民意好感度直線上升，來到前所未有的94%，但部分極端大德意志主義者認為，奧托這是破壞德意志人在哈布斯堡君主國領域中原先的統治地位。翌年，在杜布切克內閣的領導下，大德意志主義被寫進《秩序維護法》的意識形態危害篇，釋憲案後來也裁決表示「大德意志主義的主張嚴重影響了公共利益與安全，因此不受帝國憲法之保障」，正式宣布大德意志主義違法。同年，奧托一世因急發性肝炎昏迷56天。

1974年，奧托一世促成「奧地利民族運動會」，奧托一世的聲望亦在以後達到了頂峰。

1992年，奧托主持了1992年維也納奧運的舉行，更在1995年主持了歐洲申根區的成立，以及在維也納的帝國公約新會議大樓落成典禮。

2003年，奧托協助外高加索各民族的調解，成功以經濟、軍事整合上逐步統一了長期戰亂的外高加索聯邦，更在隔年獲得諾貝爾和平獎。2005年，奧托執行了最後一次的首相任命儀式。2007年，因健康因素退位。

2011年7月4日，奧托·馮·哈布斯堡於德國的家中逝世，享年98歲。同年7月16日葬在位於奧地利維也納的家族陵墓，並由維也納總主教熊伯恩樞機（Christoph Schoenborn）在聖史蒂芬（St. Stephen）主教座堂主持殯葬彌撒，而其心臟依家族傳統在隔日的家族喪禮中下葬於匈牙利潘諾恩哈爾姆千年修道院。