ในปี พ.ศ. 2410 เรินต์เกนเข้าทำงานเป็นอาจารย์ที่มหาวิทยาลัยสตราสบวร์ก และในปี พ.ศ. 2414 ได้เป็นศาสตราจารย์ในสถาบันเกษตรศาสตร์ที่ฮอเฮนไฮม์ เวิร์ทเตมเบิร์ก เรินต์เกนได้กลับไปเป็นศาสตราจารย์สาขาวิชาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยสตราสบวร์กอีกครั้งหนึ่งเมื่อ พ.ศ. 2419 และในปี พ.ศ. 2422 เรินต์เกนได้รับการแต่งตั้งเป็นหัวหน้าภาควิชาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยไกส์เซน พ.ศ. 2431 ย้ายไปรับตำแหน่งหัวหน้าภาควิชาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยเวิร์ซเบิร์ก และอีกครั้งที่มหาวิทยาลัยมิวนิกในปี พ.ศ. 2443 โดยคำขอของรัฐบาลบาวาเรีย

เรินต์เกนมีครอบครัวอยู่ในประเทศสหรัฐ ที่รัฐโอไฮโอ ครั้งหนึ่งเขาเคยคิดที่จะย้ายไปตั้งรกรากที่นั่น เรินต์เกนได้ยอมรับการแต่งตั้งที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย ในนิวยอร์ก และได้ซื้อตั๋วเรือไว้แล้ว แต่การระเบิดของสงครามโลกครั้งที่ 1 ทำให้แผนการนี้เปลี่ยนไป เรินต์เกนตกลงอยู่ในมิวนิกต่อไปและได้ทำงานที่นี่ไปตลอดชีวิต เรินต์เกนถึงแก่กรรมเมื่อปี พ.ศ. 2456 จากโรคมะเร็งเยื่อบุช่องท้อง มีการพูดกันว่าเรินต์เกนเสียชีวิตจากการได้รับรังสีเอกซ์เรย์ แต่ส่วนใหญ่ไม่เชื่อว่าการเกิดโรคมะเร็งนี้เป็นผลมาจากการรับรังสีเอกซ์เรย์ ทั้งนี้เนื่องจากการค้นคว้าวิจัยในส่วนที่เรินต์เกนต้องเกี่ยวข้องกับรังสีโดยตรงและมากมีช่วงเวลาสั้น และเรินต์เกนเองยังเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรก ๆ ที่เป็นผู้นำในการใช้ตะกั่วเป็นโล่ป้องกันอย่างสม่ำเสมอ