Rosenhauer étudie à la médecine à l'Université d'Erlangen et passe un doctorat sur les dytiques et les carabidés. Il devient conservateur à l'institut zoologique d'Erlangen en 1843, et professeur dans le même institut en 1858.
Il travaille sur la systématique des coléoptères. Il publie une liste des animaux d'Andalousie à la suite d'un voyage effectué en 1849.
Il est membre de la société Linné de Lyon, de la société d'histoire naturelle « Lotos » de Prague, de la Société pour la médecine et l'histoire naturelle de Bruxelles, et de la société d'entomologie de Paris.
Die Lauf- und Schwimmkäfer Erlangens mit besonderer Berücksichtigung ihres Vorkommens und ihres Verhältnisses zu denen einiger anderer Staaten Europas, Erlangen: Blaesing 1842, Digitalisat
Die Thiere Andalusiens nach dem Resultate einer Reise zusammengestellt nebst den Beschreibungen von 249 neuen oder bis jetzt noch unbeschriebenen Gattungen und Arten, Erlangen: Blaesing 1856, Biodiversity Heritage Library
Nachruf in den Entomologischen Nachrichten, Band 7, 1881, 231
Zezschwitz: ede am Grabe des Dr. med. et philos. Wilhelm Gottlieb Rosenhauer, kgl. außerordentl. Universitätsprofessor, Ritter des kaiserl. Russ. Stanislausordens II. Klasse, Inhaber der großen goldenen Medaille u.s.w. : geboren den 11. September 1813, gestorben den 13. Juni 1881 : Gehalten am 16. Juni 1881