El club nasqué el 1877 fundat per John Baynton i John Brodie amb el nom de St. Lukes, nom d'una escola de Blakenhall. Dos anys més tard es fusionà amb un equip de criquet i futbol local the Wanderers i formà el Wolverhampton Wanderers F.C.
Fou un dels clubs fundadors de la Football League el 1888, acabant tercer, i arribà a la final de la FA Cup que perdé enfront del Preston North End per 3 a 0. El club guanyà la seva primera copa el 1893 en derrotar l'Everton FC per 1 a 0. El 1906 perdé la categoria i baixà a segona divisió, però dos anys més tard guanyà la seva segona Cup essent equip de segona derrotant el Newcastle United per 3 a 1. El 1923 sofrí una altra relegació a tercera divisió però el següent any recuperà la categoria perduda. El retorn a la First Division no arribà fins a 1932 i el 1938 estigué a punt de guanyar la seva primera lliga però fallà en el darrer partit del campionat i el títol viatjà a mans de l'Arsenal FC. L'any següent es repetí la història i el club torna a ser segon darrere l'Everton FC i a més perdé la final de la copa anglesa.
Els triomfs, però, retornaren al club a finals dels anys 40. Amb Stan Cullis a la banqueta derrotà el Leicester City per 3 a 1 a la final de la FA Cup de 1949. S'inicià un període d'èxits per al club. Liderats al camp per Billy Wright el club guanyà tres lligues angleses el 1954, 1958 i 1959 i aconseguí la seva quarta copa anglesa el 1960 derrotant el Blackburn Rovers per 3 a 0.
A partir del 1960 el club començà a declinar de nou. El club tornà a les categories inferiors angleses amb breus presències a la màxima categoria. El 1970-71 fou quart a primera divisió i la temporada següent participà en la Copa de la UEFA on feu una gran campanya i arribà a la final però la perdé. Dues copes de la lliga el 1974 i el 1980 foren els títols més destacats del club en aquests anys.