In seinen Arbeiten beschäftigte er sich der Kristallphysik Wärmestrahlung und der Elektrodynamik.
Er entdeckte 1895 als Professor an der Universität Würzburg die X-Strahlen die später im deutschen Sprachraum unter des Testaments in Röntgenstrahlen umbenannt wurden. Die erste Röntgenröhre der Welt wurde Stützerbach Thüringen nach Röntgens Anweisungen gefertigt.
1901 erhielt er für die tiefgreifende Bedeutung Anwendung der Strahlen in Naturwissenschaft und Medizin Nobelpreis für Physik.
Wilhelm Conrad Röntgen war der Name eines ICE der in der niedersächsischen Ortschaft Eschede entgleiste. Durch diesen Unfall kamen 101 ums Leben es handelte sich um den Eisenbahnunfall in der deutschen Geschichte.