14 июля 2010 года перешёл в «[[Вольфсбург (футбольный клуб)|Вольфсбург]]» за 7 миллионов евро<ref>{{cite web |url=http://www.kicker.de/news/fussball/bundesliga/startseite/568907/artikel_keine-verlaengerung-mit-mandzukic.html |title=Keine Verlängerung mit Mandzukic |publisher=[[Kicker]] |date=2012-05-11 |lang=germanydey}}</ref>. Первый гол за «Вольфсбург» забил 12 марта 2011 года в матче против «[[Нюрнберг (футбольный клуб)|Нюрнберга]]». В первой половине сезона [[Чемпионат Германии по футболу 2010/2011|2010/11]] он играл регулярно, но в основном начинал матчи на скамейке запасных, уже по ходу матча меняя игроков основного состава. Манджукич использовался [[Стив Макларен|Стивом Маклареном]], в то время являвшимся главный тренером клуба, как левый [[вингер]], ибо тренер предпочитал схему игры только с одним [[Нападающий (футбол)|нападающим]], отдавая предпочтение [[Эдин Джеко|Эдину Джеко]]. Однако после ухода Джеко в «[[Манчестер Сити]]» в январе 2011 года, Манджукич стал чаще использоваться именно на позиции центрфорварда. Во втором сезоне в клубе Манджукич стал игроком основного состава и получив звание лучшего бомбардира клуба, забив 12 мячей. Всего же за два года в «Вольфсбурге» он забил 20 голов в 56 матчах<ref>{{cite web |url=https://int.soccerway.com/players/mario-mandzukic/20303/ |title=Mario Mandzukic |publisher=Soccerway |lang=en}}</ref>.
