Der Sohn des Dichters Ernst Wagners studierte zunächst Forstwissenschaft. 1817-1820 besuchte er die Dresdner Akademie, wo er sich mit Ludwig Richter befreundete. 1821 reiste er in die Schweiz und 1822-1825 nach Tirol und Italien. In Rom hatte er Kontakt mit deutschen Künstlern, vor allem mit Johann Christian Reinhart. Nach seiner Rückkehr wurde er Hofmaler und Galerieinspektor in Meiningen, von wo er alljährlich größere Reisen nach Tirol und in die Schweiz unternahm. Er malte und radierte mit Vorliebe Gebirgslandschaften und thüringische Waldlandschaften. Sein Frühwerk steht Caspar David Friedrich nahe, im Spätwerk gelangte er zu einer hellen und reichen Farbigkeit.

Thieme-Becker 35 (1942), S. 40-41; Ausst.-Kat. Carl Wagner 1796-1867, Meiningen 1951; G. W. Vorbroddt, Der Meininger Hofmaler Carl Wagner (1796-1867). Zur hundertsten Wiederkehr seines Todesjahres, in: Ruperto Carola 41 (1967) 19, S. 158-168; O. A. König, Carl Wagner 1796-1867, Crailsheim 1990