Nét de Richard Wagner i fill de Siegfried Wagner, cresqué amb els Festivals de Bayreuth, en els quals tingué ocasió de conèixer escenògrafs tan cèlebres com Emil Preetorius i Alfred Roller. S’inicià professionalment al final dels anys trenta, i una de les primeres feines com a professional foren els dissenys per a una producció de Parsifal (1937). El 1951, juntament amb el seu germà Wolfgang, reprengué les activitats dels Festivals, interromputs durant la Segona Guerra Mundial. Durant els anys que es mantingué en el càrrec de codirector (1951-66), les representacions operístiques a Bayreuth experimentaren un gir radical i es modernitzaren, tot allunyant-se de les posades en escena hereves del romanticisme que havien predominat fins llavors. Wieland Wagner optà per la simplicitat i utilitzà la il·luminació com un element molt important en la dramatització de les obres. A més de Bayreuth, treballà en altres teatres, com ara el de Stuttgart.