Frankenberg studierte in Bonn und Breslau Jura, in Tharandt Landwirtschaft, unternahm 1855/56 Reisen durch Europa und in den Orient und bewirtschaftete danach sein Gut Tillowitz im Kreis Falkenberg (Oberschlesien). 1867 schloß er sich der freikonservativen Partei (Reichspartei) an und trat in den Norddeutschen Reichstag ein, dem er bis 1881 angehörte. Von 1867 bis 1869 war er auch Mitglied des preußischen Landtags. Ab 1871 vertrat er im Deutschen Reichstag Bismarcks Interessen. Als Mitglied zahlreicher gemeinnütziger Kommissionen und Gesellschaften bekleidete er viele Ehrenämter, wurde 1883 in den Volkswirtschaftsrat gewählt und 1885 in das preußische Herrenhaus berufen. 1886 wurde er von Wilhelm II. zum Wirklichen Geheimen Rat ernannt. Frankenberg gehörte zu einem "Fürstenkonzern" (neben den Fürsten Pleß, Stolberg und dem Grafen Moltke u. a.), der um 1890 die "Deutsche Volksbaugenossenschaft" ins Leben rief, mit dem Ziel, ärmeren Schichten der Bevölkerung preiswertes Wohnen auf dem Lande zu ermöglichen, und auf die auch die Anlage der Siedlung Neu-Rahnsdorf (heute Wilhelmshagen) zurückgeht. Während 1951 alle Wilhelmshagener Straßennamen nach preußischen Fürsten und Heerführern getilgt wurden, blieb (möglicherweise aufgrund einer Verwechslung) als einziger der der Frankenbergstraße erhalten.