Wahlgren utgav flera viktiga djurgeografiska arbeten om urinsekter, loppor, tvåvingar, fjärilar och gallbildare. Hans mest kända arbeten är volymerna om tvåvingar, fjärilar, borstsvansar och hoppstjärtar i Svensk insektsfauna (1903–30), Svenska insekter (tillsammans med A. Tullgren, 1920–22) samt Svenska fjärilar (tillsammans med E. Nordström och A. Tullgren, 1935–41).