Petra Wagner studierte Psychologie an der Universität Wien (Diplom- und Doktoratsstudium). Nach sechsjähriger Tätigkeit als Schulpsychologin im Landesschulrat für Niederösterreich hatte sie von 2000 bis 2006 die Position einer Universitätsassistentin an der Fakultät für Psychologie der Universität Wien inne. 2006 wurde sie auf eine Professur für Psychologie an der Fachhochschule Oberösterreich, Fakultät für Gesundheit und Soziales berufen. In dieser Funktion lehrt und forscht sie in den Bereichen Sozial- und Bildungspsychologie sowie Evaluation. 2009 erfolgte die Habilitation (venia docendi) in Psychologie an der Universität Wien.