W tym ostatnim chciał połączyć wymogi estetyki modernistycznej z tradycją budownictwa kościelnego, za co spotkał się z krytyką bardziej zachowawczych kręgów społeczności wiedeńskiej.
Był także znaczącym urbanistą. Jego pierwszą znaczącą pracą w tym zakresie było powstałe jeszcze w związku z historyczną tradycją duże studium urbanistyczne dla dzielnicy muzealnej „Artibus” (1880) które spotkała się z dużym uznaniem w kręgach projektantów i architektów. Jego oryginalnym wkładem w rozwój modernistycznej urbanistyki stał się przedstawiony na konkursie w 1893 ogólny plan Wiednia. Opierając się na założeniu nieustannie rozwijającego się miasta, Wagner widział rozwiązanie w stworzeniu klarownego układu linii ulic, z dominacją centrum miasta i stworzeniem jego obwodnicy. Zdecydowanie sprzeciwiał się lansowanej przez innych współczesnych urbanistów, takich jak Camillo Sitte czy Karl Henric koncepcji „malowniczego” krajobrazu miasta i opowiedział się za budową głównych osi miasta. W swoim studium „Die Großstadt” (1911) opowiadał się także za zagospodarowaniem lewego brzegu Dunaju, co zostało zrealizowane dopiero w latach 60. i 70. XX wieku.