Wilson è cresciuto a Detroit, Michigan, figlio del venditore Ralph Wilson Sr. e di sua moglie Edith Cole.
Scegliendo di andare fuori dallo stato per frequentare l’Università della Virginia (dove si unì alla fraternità Phi Delta Theta), Wilson tornò in Michigan per la scuola di specializzazione presso la University of Michigan Law School. Era un laureato 1936 della Detroit University School, ora University Liggett School. Durante la seconda guerra mondiale, si arruolò nella Marina degli Stati Uniti e prestò servizio nei teatri dell’Atlantico e del Pacifico. Dopo la fine della guerra, ha assunto le attività assicurative di suo padre e ha investito nelle miniere e nelle fabbriche della zona del Michigan. Alla fine acquistò diversi punti di produzione, imprese di costruzione, stazioni televisive e radiofoniche e fondò la Ralph Wilson Industries.
Proprietario di minoranza dei Detroit Lions, Wilson sentì i piani di Lamar Hunt per una nuova lega, l’American Football League, per sfidare la NFL. Ha cercato di mettere insieme una squadra a Miami, ma è stato rifiutato. La sua prossima scelta fu Buffalo, dove la prima scelta del proprietario della AFL, Pat McGroder, aveva rifiutato di iniziare una squadra. Nel settembre 1959, Wilson inviò a Hunt un telegramma con le parole: “Contami con Buffalo.”Chiamò la sua nuova squadra i Bills, dopo una squadra precedente che aveva giocato nella All-America Football Conference dal 1946 al 1949. Il 28 ottobre 1959 i Buffalo Bills divennero ufficialmente la settima squadra della AFL. Wilson ha reso il calcio professionistico un clamoroso successo in un “piccolo mercato”, firmando stelle come Cookie Gilchrist, Jack Kemp e Tom Sestak e Hall of Famers Billy Shaw e Oj Simpson.
È stato una forza guida nelle politiche AFL che hanno assicurato il successo, come gate e television revenue sharing. Come uno dei soli tre proprietari della AFL ad essere su un terreno finanziario relativamente solido (insieme a Hunt e Bud Adams), Wilson prestò agli Oakland Raiders finanziariamente problematici 4 400.000 ed era anche disposto a prestare denaro a Billy Sullivan dei New England Patriots. Wilson ha contribuito a mantenere quelle franchigie a galla, probabilmente salvando l’intera lega dalla piegatura (l’AFL era unica tra i campionati di calcio professionistico in quanto non un singolo franchise AFL piegato nella sua storia). Nel novembre 1963, Wilson insieme all’allora direttore generale dei Raiders Al Davis fece pressioni con successo affinché le partite della AFL posticipassero la domenica dopo l’assassinio del presidente John F. Kennedy; le partite della NFL furono giocate come previsto.
Wilson era molto preoccupato per la solvibilità finanziaria della sua squadra ed era in gran parte indifferente al successo sul campo dei Bills; Oj Simpson in seguito notò delle sue trattative contrattuali con i Bills che quando l’agente di Simpson disse a Wilson del potenziale di Simpson di rendere la squadra un contendente al campionato, Wilson rispose ” A che Significa solo che tutti vogliono un aumento.
Nel 1989, dopo che il commissario della lega Pete Rozelle annunciò il suo ritiro, Wilson era nel comitato di sei membri che aveva il compito di nominare potenziali candidati per la posizione aperta. Il candidato di Wilson, il suo ex quarterback Jack Kemp, rifiutò di perseguire il posto, poiché aveva già preso una posizione nel Gabinetto degli Stati Uniti. (Il lavoro alla fine è andato all’avvocato della lega Paul Tagliabue.)
Dopo che l’accordo originale sui diritti di denominazione dello stadio attuale dei Bills è scaduto nel 1998, il nome della struttura è stato cambiato da Rich Stadium a Ralph Wilson Stadium; non avrebbe ricevuto un nuovo accordo sui diritti di denominazione fino al 2016, dopo la sua morte e la successiva vendita della squadra. Secondo un articolo su msn.com Wilson, descritto come “testardo”, rifiutò numerose offerte per i diritti di denominazione per lo stadio.
Wilson era uno dei proprietari più schietti della lega, anche vicino alla fine della sua vita. Wilson votò contro il trasferimento dei Cleveland Browns a Baltimora nel 1995. Rimproverò pubblicamente il commissario della NFL Paul Tagliabue in una lettera aperta nel 1998 sulla politica della lega, che non consentiva le critiche agli arbitri, dopo che una scarsa officiatura ebbe un impatto diretto su una perdita dei Bills in quella stagione. È stato uno dei due proprietari (Mike Brown dei Cincinnati Bengals è l’altro) ad opporsi al precedente contratto collettivo della lega (pre-2011). (Wilson e Brown sono stati elogiati per la loro lungimiranza quando l’accordo in seguito ha portato al blocco NFL 2011. Ha anche negoziato un accordo per far giocare la sua squadra a Toronto dal 2008 al 2014.
Wilson si ritirò dalla carica di presidente nel 2001, dando il controllo operativo al General Manager Tom Donahoe; Wilson riprese il controllo delle operazioni della squadra nel 2006. Wilson si ritirò nuovamente come presidente della squadra, questa volta cedendo tutto il controllo delle operazioni della squadra a Russ Brandon, il 1º gennaio 2013. Ha continuato a consultarsi con Brandon sulle operazioni di squadra e lega fino alla sua morte.