Wolfgang Wohlers hat in den Jahren 1994 bis 2000 als Strafverteidiger in Hamburg gearbeitet. Nachdem er 1999 an der Juristischen Fakultät der Universität Basel habilitiert wurde, ist er im Jahre 2000 als Professor an die Technische Universität Dresden berufen worden. Seit 2001 ist er an der Rechtswissenschaftlichen Fakultät der Universität Zürich tätig.
Schwerpunkte seiner wissenschaftlichen Tätigkeit sind das schweizerische und deutsche Strafprozessrecht, wobei hier ein Schwerpunkt auf den Verteidigungsrechten und auf den Einwirkungen liegt, die von der Europäischen Menschenrechtskonvention auf das nationale Strafprozessrecht ausgehen. Im materiellen Strafrecht konzentriert sich sein Forschungsinteresse vor allem auf Fragen des Allgemeinen Teils und auf die Bereiche des Wirtschafts- und des Strassenverkehrsstrafrechts.