Il poursuit ses études à l'université d'Uppsala à partir de 1818 et reçoit son diplôme de magister philosophæ en 1824, de docteur en médecine en 1827. Il est nommé adjoint en médecine et en histoire naturelle à l'institut Karolinska en 1837.
Wahlberg est nommé membre de l'académie royale des sciences de Suède en 1830. Il est en secrétaire de 1848 à 1866. Il est nommé membre de l'Académie suédoise d'agriculture en 1831 et membre honoraire en 1864.
Il fait plusieurs expéditions scientifiques dont en Laponie (1843, 1845 et 1847). Il accompagne Wilhelm Hisinger en Norvège en 1822 et visite à plusieurs reprises les pays d'Europe centrale et du sud.
Wahlberg est l'auteur de plusieurs traités scientifiques, comme Flora gothoburgensis en 1822.
