Fritz Wärthl wurde am 17. April 1884 in Eschenbach bei Hersbruck, Mittelfranken, als Sohn eines Tischlermeisters geboren. Er ist der Bruder von Diakonisse Elisabeth Wärthl und Lina Raum geb. Wärthl, der Ehefrau von Missionar Johannes Raum.

Wärthl lernte nach dem Besuch der Volksschule bei seinem Vater das Tischlerhandwerk. Durch den Ortspfarrer, der ihm als Vorbereitung auf das Missionsseminar Latein beibrachte, bekam er Kontakt zur Mission. Nach dem Tod seines Vaters übernahm Wärthl zunächst die Tischlerei.

Sein Eintritt in das Leipziger Missionsseminar erfolgte dann im Jahr 1903. Nach Lehrvikariatszeit und Militärdienst fand am 23. Oktober 1910 die Abordnung nach Deutschostafrika (heute Tansania) statt.

Dort war er in Gonja bei Missionar Rother stationiert. 1911 brach er mit Missionar Ittameier zu einer Expedition nach Ruruma in Iramba auf. Ziel dieser Unternehmung war die Auskundschaftung der Missionsmöglichkeiten.

Nach Ausbruch des Ersten Weltkrieges trat Wärthl am 28. November 1914 in den Sanitätsdienst der Schutztruppe ein. Er geriet im Juni 1917 in englische Gefangenschaft und wurde im Herbst 1919 mit den anderen gefangenen Missionaren nach Deutschland heimbefördert.

Wärthl kam am 14. November 1919 in Brunsbüttelkog an und wurde am 1. September 1920 Pfarrvikar in Amberg, Oberpfalz. 1922 übernahm er das Pfarramt in Cham. 

Fritz Wärthl ist am 16. Juni 1965 im Alter von 82 Jahren in Wasserburg am Bodensee verstorben.