روى عن: إبراهيم النخعي، وإبراهيم التيمي، وابنه بكر بن وائل (4)، وجميع بن عمير التيمي، والحسن البصري، وسعيد بن عمير بن عقبة بن نيار، وعباية بن رفاعة بن رافع بن خديج، وعبد الله البهي (مد س)، وعبد الرحمان بن حبيب (بخ) مولى بني تميم، وعكرمة مولى ابن عباس، وعمرو بن دينار، ومحمد بن سعد ابن أبي وقاص، ومسلم بن يسار، ونصر بن عاصم الليثي، وأبي بردة بن أبي موسى الأشعري (س).
روى عنه: ابنه بكر بن وآيل ومات قبله، وخالد بن يزيد القسري، وسفيان الثوري، وسفيان بن عيينة (4)، وسيف بن عمر التميمي، وشريك بن عبد الله النخعي، وشعبة بن الحجاج، وشيبان ابن عبد الرحمان النحوي، وعبد الرحمان بن عبد الله المسعودي، وعبد الرحمان بن مالك بن مغول، وعبد الواحد بن زياد (بخ)، وعبدة ابن سليمان، وعبيد الله الأشجعي، وعيسى بن يونس، ومحمد بن عبيد الطنافسي (مد س)، ومحمد بن فضيل بن غزوان (س)، ومروان بن معاوية الفزاري، ويحيى بن سعيد القطان.
قال عبد الله بن أحمد بن حنبل، عن أبيه، عن سفيان بن عيينة: لم يجالس الزهري، وجالس ابنه الزهري. قال عبد الله: قال أبي: وائل سمع من إبراهيم، ويحدث عن ابنه، عن الزهري، وهو