Etter å ha avsluttet gymnasiet i hjembyen, begynte han i 1818 med sine vitenskapelige studier ved universitetet i Erlangen. Han var assistent til den kjente vitenskapsmannen Johann Baptist von Spix, og ble direktør for Det zoologiske museum ved Münchens universitet etter Spix' død i 1826. Han arbeidet med den store samlingen som var blitt ført dit fra Brasil av den østerrikske Brasil-ekspedisjon, og skrev (1832), der han tok med beskrivelser av blåhodearaen. Wagler ble i 1827 innvalgt som assosiert medlem i det bayerske vitenskapsakademi.