Zum 1. Mai 2008 wurde Wemhoff als Nachfolger Wilfried Menghins Direktor des Museums für Vor- und Frühgeschichte in Berlin und damit auch automatisch in Personalunion Landesarchäologe von Berlin. Damit gehört er auch dem Verband der Landesarchäologen als Vertreter Berlins an. Seit 2010 ist er zudem Honorarprofessor an der Freien Universität Berlin. Seit 2011 ist Wemhoff außerdem Geschäftsführer des Deutschen Verbandes für Archäologie und Herausgeber der Zeitschrift Blickpunkt Archäologie. Zusammen mit Claus von Carnap-Bornheim leitet er seit 2012 das internationale Forschungsprojekt "Forschungskontinuität und Kontinuitätsforschung – Siedlungsarchäologische Grundlagenforschung zur Eisenzeit im Baltikum", das von der Akademie der Wissenschaften und der Literatur Mainz gefördert wird. Wemhoff ist ferner Vorsitzender des Nationalen Programmbeirats zum Europäischen Kulturerbejahr 2018. In diesem Zusammenhang konzipierte er die 2018 stattfindende Ausstellung "Bewegte Zeiten. Archäologie in Deutschland" im Martin-Gropius-Bau in Berlin, die die bedeutendsten archäologischen Funde der letzten 20 Jahre in Deutschland von der Steinzeit bis ins 20. Jahrhundert zeigt.