A szakértők többségének véleménye szerint a tíz legfontosabb kutató egyike a számítástudomány eddigi történetében.
Munkásságával párhuzamosan jelentős és sikeres erőfeszítéseket tett a számítástudomány, számítógép-tudomány egyenrangú tudományként való elismertetése érdekében.
1963–1967 között adjunktus volt a Stanford Egyetemen majd a Zürichi Egyetemen. 1968-ban már professzorként tért vissza az ETH-ra, ahol 1999-ig, nyugalomba vonulásáig számítástudományt oktatott és kutatásokat folytatott.
1968-ban kezdték el munkatársaival a Pascal programozási nyelv fejlesztését, és 1970-ben készült el a fordítóprogram első működőképes változata. 1975-ben készült el a Modula, amely azonban nem terjedt el, és inkább kísérletinek tekinthető. 1976–1977, valamint 1984–1985 között a Xerox Palo Altó-i Kutató Központjában (PARC – Palo Alto Research Center) végzett kutatásokat.
1977–1981 között fejlesztették ki a Lilith személyi számítógépet. 1979-ben készült el a Modula-2. Ez lett a Lilith operációs rendszeréhez mellékelt fordítóprogram. Ő tervezte továbbá 1986-ban a Ceres számítógépet. 1988-ban készült el az Oberon nyelv.
Kutatásai ebben az időszakban olyan programozási nyelvek megalkotására irányultak, amelyeknek nyelvi felépítése mintegy automatikusan kikényszerítik a szigorú típusosságot és a strukturált programozási technika alkalmazását a lehetséges programozási hibák lehető legminimálisabbra csökkentése érdekében.
Az első nyelv, amelyet kifejlesztett (Helmut Weberrel), az Euler volt. Az általa később megtervezett nyelvek alapjait vetette meg. Később érdeklődése a csoportmunkát segítő, moduláris programozási nyelv megalkotása felé fordult. Itteni tapasztalatai alapján fordult a személyi számítógépek fejlesztése felé.
Ezt követően az objektumorientált programozási technika és nyelvi támogatása irányában végzett kutatásokat.
Művei
Algoritmusok + Adatstruktúrák = Programok (Algorithms + Data Structures = Programs), Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1982, ISBN 9631038580, fordította: Lehel Jenő
Programming in Modula-2, 1982
Kathleen Jensen – Niklaus Wirth: A PASCAL programozási nyelv – Felhasználói kézikönyv és a nyelv formális leírása, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1988, ISBN 9631077357
Kathleen Jensen–Niklaus Wirth: A PASCAL programozási nyelv. Felhasználói kézikönyv és a nyelv formális leírása; ford. Mikolás Zoltán; Műszaki, Bp., 1982
Kathleen Jensen–Niklaus Wirth: A PASCAL programozási nyelv. Felhasználói kézikönyv és a nyelv formális leírása az ISO Pascal szabvány szerint; 2. bőv. kiad.; Műszaki, Bp., 1988
1987 – Laval Egyetem (Laval University), Quebec, Kanada
1993 – Linz-i Johannes Kepler Egyetem (Johannes Kepler Universitaet Linz, Ausztria)
1996 – Novoszibirszki Egyetem (University of Novosibirsk), Oroszország
1997 – The Open University, Nagy Britannia
1998 – Pretoriai Egyetem (University of Pretoria), Dél-Afrikai Köztársaság
1999 – Masaryk Egyetem (Masaryk University), Brno, Csehország
Dokumentumfilmek
Niklaus Wirth on Teaching Computer Science, az ieeeComputerSociety csatornáján, Niklaus Wirth és Charles Severance (Computer Magazine) beszélgetése. Eredeti címː Niklaus Wirthː The Art of Teaching Computer Science (angolul)