Þegar Röntgen var við að gera tilraunir með rafmagn þann 8. nóvember1895 uppgötvaði hann fyrir tilviljun geisla sem hann nefndi upphaflega x-geisla (x er gjarnan látið tákna óþekkta breytu í stærðfræði) en voru síðar nefndir röntgengeislar, þrátt fyrir mótmæli Röntgens sjálfs. Röntgen hlaut heiðursgráðu í læknavísindum hjá Háskólanum í Würzburg fyrir þessa uppgötvun sína og fyrstu nóbelsverðlaunin í eðlisfræði. Röntgen gaf verðlaunaféð til háskólans og hafnaði (líkt og Pierre Curie gerði nokkrum árum síðar) einkaleyfi á uppgötvun sinni af siðferðilegum ástæðum.
Röntgen var fæddur í Lennep í Þýskalandi en fjölskylda hans fluttist til Hollands þegar hann var þriggja ára. Hann hóf nám stofnun Martinus Herman van Doorn og síðar við tækniskólanum í Utrecht þaðan sem hann var rekinn fyrir að teikna háðmynd af einum kennaranum, glæpur sem hann staðfastlega neitaði að hafa framið.
Árið 1865 hóf hann nám í Háskólanum í Utrecht og síðar við Tækniháskólann í Zurich þar sem hann lærði vélaverkfræði. Hann hlaut doktorsgráðu frá Háskólanum í Zurich árið 1869 fyrir rannsóknir sínar á gösum.
Árið 1874 varð hann fyrirlesari við Háskólann í Strassborg og ári seinna prófessor við Landbúnaðarháskólann í Hohenheim, Württemberg. Árið 1876 snéri hann aftur til Strassborgar og þá sem prófessor í eðlisfræði. Þremur árum síðar varð hann formaður eðlisfræðideildarinnar við Háskólann í Giessen. Árið 1888 varð hann formaður eðlisfræðideildarinnar við Háskólann í Würzburg og 1900 varð hann formaður eðlisfræðideildarinnar við Háskólann í Munchen þar sem hann dvaldi til æviloka.