Wil Wheaton tornou-se proeminente pela primeira vez graças ao seu papel no filme de 1986, Stand by Me, juntamente com River Phoenix, Corey Feldman, Jerry O’Connell, e Ben E. King. Também deu voz a Martin em The Secret of NIMH e actuou em The Buddy System, juntamente com Richard Dreyfuss e Susan Sarandon.
O seu título não oficial como “Rei dos Geeks”, porém, vem sobretudo graças ao seu papel em Star Trek: The Next Generation como jovem Wesley Crusher. Também interpretou uma versão fictícia de si próprio no programa massivamente popular The Big Bang Theory.