W 1888 klub został jednym z 12 założycieli Football League. W inauguracyjnym sezonie zajął trzecie miejsce. Zespół dotarł jednak do finału Pucharu Anglii, w którym przegrał z Preston North End. Cztery lata później klub ponownie powtórzył to osiągnięcie, jednak tym razem wygrał 1:0 z Evertonem. Po 18 latach gry w najwyższej klasie rozgrywkowej Wolverhampton w 1906 spadł z First Division.
W 1908 i 1921 zespół dotarł do finału Pucharu Anglii, w tym jeden z nich wygrał. Dwa lata później drużyna ponownie spadła z ligi, jednak w następnym sezonie wywalczyła awans do Second Division zajmując pierwsze miejsce w rozgrywkach trzeciej ligi w rejonie północnym. W roku 1932 klub awansował już do First Division. Siedem lat później Wolves zostali wicemistrzami kraju, dotarli także do finału Pucharu Anglii, w którym polegli z Portsmouth. W czasie europejskiego touru w 1938 r. jako wicemistrz Anglii na stadionie Ruchu zmierzył się z reprezentacją Górnego Śląska, remisując 4-4.