数多くの映画賞を受賞している映画監督兼写真家。敗戦間もない廃虚の広がるドイツに医者の息子として生まれ、冷戦下の西ドイツで育った。米国に憧れ、子供時代はアメリカン･コミックスなどに夢中になり、1978年から7年間、米国に滞在した。
　大学では医学を学ぶが断念。絵に熱中し、画家を目指してパリに渡るが、旧作を上映する「シネマテーク･フランセーズ」の常連になり、そこで黒澤明監督の作品など１千本以上の世界中の名作を鑑賞したという。
　1960年代から映画製作者として働き始め、米国で初めて撮影した『都会のアリス』（1974年）をはじめ、『まわり道』（1975年）、『さすらい』（1976年）と、旅がテーマの「ロードムービー三部作」を製作。「米国に別れを告げる作品」という『パリ、テキサス』（1984年）でカンヌ国際映画祭パルム･ドールを受賞。このサウンドトラックは、米国のギタリスト、ライ･クーダーが即興で作った。
　ベルリンの壁が崩壊する2年前に製作し、カンヌ国際映画祭監督賞を受賞した『ベルリン･天使の詩』（1987年）については、「（壁崩壊は）誰もが夢にも思っていなかった。もはや存在しないベルリンの歴史的ドキュメント」と振り返る。
　親日家としても知られ、1977年の初来日以来、来日する度に、「いつも故郷に帰ってきたような気持ちになる」と言う。特に、傾倒する小津安二郎監督から大きな影響を受け、オマージュ作品『東京画』（1985年）を製作した。
　自身の一番好きな作品には、日本など9か国20都市で撮影した『夢の涯てまでも』（1991年）を挙げる。「究極のロードムービー」と評するが、当初の劇場公開版が短くカットされたことから、最終的には2時間以上も長い『ディレクターズカット版』を公開した。
　長年交流のあった舞踊家･振付家、ピナ･バウシュが亡くなった2年後に完成させた作品『Pina/ピナ･バウシュ 踊り続けるいのち』（2011年）は、３Ｄ映画の中で最高峰と絶賛されている。
　「映画、写真などのライフワークをまとめ、一般の人々がアクセスできるようにする」ため、写真家の妻、ドナータと共にヴィム･ヴェンダース財団を設立（2012年）、20本の映画を復元、デジタル化した。さらに、「ヴィム・ヴェンダース奨励金」で若手の映画製作者を支援している。
　最新作は、安藤忠雄氏らの設計で東京･渋谷区内に設置された公共トイレが舞台で、清掃員役の役所広司を主演に2022年秋に撮影、2023年に公開予定。