Etter Abitur i 1973 ved Ulrich von Hutten-Oberschule i Berlin begynte Wowereit å studere jus ved Freie Universität Berlin, og tok sin andre juridiske statseksamen i 1981. Deretter arbeidet han som regjeringsråd hos innenrikssenatoren i Berlin. Han var medlem av bydelsutvalget i Berlin-Tempelhof fra 1979 til 1984, og ble innvalgt i Berlins parlament i 1995, hvor han i 1999 ble leder for SPDs fraksjon. I 2001 dannet han regjering i Berlin, etter at den forrige gikk av som følge av en finansskandale. Som leder for Berlins regjering var han president for det tyske Forbundsrådet fra 1. november 2001 til 31. oktober 2002.