Alsó-Lausitzban született, ahol apja akkor a Napóleon ellen viselt háborúban mint huszárkapitány állomásozott. Középfokú tanulmányait a milánói katonaiskolában kezdte, majd a veronai gimnáziumban és Salzburgban folytatta, végül a veszprémi és váci gimnáziumban fejezte be. A jogot Bécsben és Pest-Budán hallgatta. 1835-ben a pesti egyetemen jogtudományi doktori oklevelet szerzett. 1836-ban ügyvédi vizsgát tett Pes?ten. Elvállalta József nádor fiának, Sándor hercegnek a tanítását, azonban a herceg még ugyanabban az évben meghalt. Wenzel Gusztáv ezután a pesti tudományegyetemen a bölcsészeti, majd 1838-ban a jogi karnál nyert helyettes tanári minőségben alkalmazást. 1839-48-ban a bécsi Theresianumban a magyar történelem, közjog, bányajog és statisztika tanára, egyúttal 1844-48-ban az udvari kamara bányajogi szakértője. 1849-50-ben a bécsi egyetemen a jogtörténet, bánya- és tengerészeti jog tanára. 1850-89-ben a pesti (1873-tól budapesti) egyetemen a magánjog nyilvános rendes tanára. 1869-70-ben a jogtudományi kar dékánja, 1865-66-ban az egyetem rektora.
Az abszolutizmus idején síkraszállt a magyar nyelvű oktatásért. A régi feudális intézmények nemzeti jellegének hirdetője, a történeti-jogi iskola híve. Magyarországon elsőként adta elő az európai jogtörténetet, és az elsők között foglalkozott gazdaságtörténettel. Nagy feltűnést keltett, hogy a szabadságharc bukása után ? bár az osztrák jogot és a bányajogot németül adta elő ? magyar magánjogi és összehasonlító jogtudományi óráit magyarul tartotta. Osztozott a reformkor végi értelmiségnek abban a szemléletmódjában, amely Magyarország lehető teljes megismerésére törekedve nem elégedett meg csak a társadalom, a népesség feltérképezésével, hanem egy-egy vidék természeti kincsei, ipari berendezései, az ott lakók életviszonyai egyaránt érdekelték. Az enciklopédikus tudásra alapozott látásmódja komoly mértékben segítette a mezőgazdaság- és a bányászattörténet művelésében csakúgy, mint a bányajog, vagy a vasúti és a távirdajog kodifikálásának a problémáinál.
Gyakorló jogászként folytatott tevékenysége mellett történeti forráskiadói és jogtörténeti munkássága a legjelentősebb. 1853-ban egyik megalapítója a nemzeti történelmi források kiadása céljából indított Magyar Történelmi Tárnak, vaskos kötetekben adta ki az Árpád-kori okleveleket, főleg a külföldi levéltárakban folytatott kutatásai alapján publikálta az Anjou-kori kútfőket. A történelem legkülönbözőbb témáit és korait kutatta. Munkái közül a jogtörténet tárgykörében a magyarországi városjogokról és a XV. századi tárnoki jogról írottak a legismertebbek. A gazdaságtörténet első művelői közé tartozott. A Fuggerek jelentőségéről publikált munkája mellett nagy szintézist szentelt mezőgazdaságunk történetének. A magyar bányászat történetéről írt nagy összefoglalása pedig a mai napig is nélkülözhetetlen a téma kutatói számára.
A felső-lausitzi történelmi társulat, a morva-sziléziai császári és királyi társadalomtörténeti-statisztikai osztály, a délszláv történelmi társaság tagja. 1889-től a főrendiház örökös tagja. Az MTA levelező tagja 1846. december 18-tól, rendes tagja 1858. december 15-től. Keleti Károllyal megosztva 1871-ben elnyerte az MTA nagyjutalmát. Akadémiai székfoglalóját Magyarország tengeri viszonyainak többévi kutatások után legnagyobb részt kézirati adatokból készült története címmel 1847. augusztus 26-án, rendes tagsági székfoglalóját Kovacsics Márton György, Horvát István és Fejér György jellemzése címmel 1859. június 27-én tartotta.
Fő művei: A magyar történet, legrégibb idejétől 1561-ig. Pest, 1856.; Árpád-kori új okmánytár. 12 kötet. Pest, 1860-74.; A magyar és erdélyi magánjog rendszere. I-II. Buda, 1863-64., 3. kiad. pótkötettel. Bp., 1879., I. új kiad. 1885.; rövid áttekintés, 1877.; Magyar és erdélyi bányajog rendszere. I-II. Buda, 1866.; 2. kiad. Pest, 1872.; Egyetemes európai jogtörténet. Buda, 1869., 3. kiad. Bp., 1878.; Magyarország jogtörténetének rövid vázlata. Pest, 1872.; Magyarország bányászatának kritikai története. Bp., 1880.; A Fuggerek jelentősége Magyarország történetében. Bp., 1882.; Az 1848 előtti magyar magánjog. Bp., 1885.; Magyarország mezőgazdaságának története. Bp., 1887.
Róla szóló irodalom: Zlinszky Imre: Wenzel Gusztáv. Jogtudományi Közlöny, 1891.; Sz[ilágyi] S[ándor]: Wenzel Gusztáv. Századok, 1891.; Vécsey Tamás: Emlékbeszéd Wenzel Gusztáv rendes tagról. Bp., 1894.; Újlaki Miklós: Wenzel Gusztáv. Jogi professzorok emlékezete. Bp., 1936.; Bertényi Iván: Wenzel Gusztáv. In: Évfordulóink a műszaki és természettudományokban, 1987.; Balázs Tamás: Die wissenschaftliche Bedeutung von den ersten ungarischen Pandektisten, Gusztáv Wenzel mit besonderer Rücksicht auf seine Verantwortlichkeitslehre. Annales Universitatis Scientiarum Budapestiensis. Sectio Iuridica, 1990.
