Про існування острова російським першопроходцям Півночі було відомо ще з середини XVII сторіччя з розповідей місцевих жителів Чукотського Носа, проте на географічні карти він потрапив лише через двісті років. 

Був названий на честь Ф.П.Врангеля американським китобоєм Томасом Лонгом в 1867 році, який знав про важкі, але безрезультатні спроби російського дослідника розшукати цю землю в полярному океані ще у 20-х роках XIX сторіччя. Факти свідчать, що першим, хто власне побачив цей острів і визначив його координати, був англійський дослідник Генрі Келлетт, який відкрив сусідній острів Геральд 21 жовтня 1879 року, і де опинився у пошуках експедиції Дж.Франкліна, і де робив висадку, і піднімав прапор Британії. Перша висадка на о.Врангеля, встановлення державного прапора США, картографування і вивчення природи - здійснено в 1881 році екіпажем американського судна «Корвін», під командуванням лейтенанта Роберта Беррі.

Фауна острова Врангеля унікальна. З цим островом пов'язано кілька цікавих подій у світі тварин. У 1990-х роках на острові виявили останки шерстистих мамонтів, вік яких був визначений від 7 до 3,5 тисячі років. (При тому, що, по існуючій думці, мамонти повсюдно вимерли 10-12 тисяч років тому). Пізніше виявилося, що останки належать особливому дрібному підвиду, вони населяли острів Врангеля значно пізніше, ніж вимерли мамонти за офіційною наукової версії. Тому острів Врангеля є важливим палеонтологічними пам'ятником.