1964 wurde er an die Universität Mannheim berufen. Dort war er bis zu seiner Emeritierung 1989 Inhaber des Lehrstuhl für Politische Wissenschaft I. Darüber hinaus hatte Wildenmann parallel eine Professur in den USA (State University of New York SUNY). 1974 gründete er das Zentrum für Umfragen, Methoden und Analysen (ZUMA), dessen Vorsitzender er bis 1980 war. Er war mehrfach Rektor der Universität (WH) Mannheim.