Passà la infantesa a Holanda, i en 1865-70 visqué a Zuric, a l’Institut Politècnic del qual es doctorà en física. Professor a les universitats de Hohenheim, Estrasburg, Giessen, Würzburg i Munic, el 1895 descobrí en el curs de les seves investigacions sobre els raigs catòdics les radiacions que actualment són conegudes amb el seu nom (o amb el de raigs X), fonamentals en la diagnosi clínica (radiologia), per tal com permeten veure i fotografiar les parts dures a l’interior de cossos tous, especialment els ossos. Posteriorment, el seu descobriment es revelà de gran importància en astronomia. Röntgen també féu contribucions sobre la piezoelectricitat en els cristalls i la polarització dielèctrica. Rebé el primer premi Nobel de física (1901).