Als Oberstleutnant nahm Wangenheim mit seinem Bataillon während des Krieges gegen Frankreich an den Kämpfen bei Gravelotte, Beaumont und Sedan teil, bis man ihn am 8. Oktober 1870 mit der Führung der Pioniertruppen beauftragte, die für den Angriff der Nordseite von Paris bestimmt waren. In dieser Stellung nahm er auch am Gefecht bei Le Bourget teil. Während der Belagerung von Montmédy wurde Wangenheim am 11. Dezember 1870 für die weitere Dauer des mobilen Verhältnisses dem Kaiser Franz Garde-Grenadier-Regiment Nr. 2 aggregiert und mit dessen Führung beauftragt.