Zijn onderzoek richt zich op hydrologische droogte, de impact van klimaatverandering en de interactie tussen mensen en hydrologische extremen. Hiernaast werkt hij aan onderzoeken gerelateerd aan hydrologische modellering en seizoensvoorspelling aan de hand van satellietdata. Samen met waterbeheerders en beleidmakers onderzoekt Wanders de mogelijkheden voor seizoensvoorspellingen en verbeterde voorspellingen van droogte in Nederland en het buitenland.

Wanders heeft meerdere prijzen ontvangen. Zo ontving hij in 2019 de UU-Publiprice voor zijn bijdragen aan de wetenschapscommunicatie, en de KNAW Early Career Award. In 2018 hij de NWO-Vening Meinesz prijs voor zijn onderzoek naar de voorspelbaarheid van overstromingen en droogtes op wekelijkse en seizoensgebonden tijdschalen.

Wanders is lid van Utrecht Young Academy. Hiernaast is hij editor van Hydrology and Earth System Sciences. Ook heeft Wanders een visiting position aan de Princeton University.