Wolfgang Kohlhaase ist als Sohn eines Maschinenschlossers in Berlin geboren und schrieb bereits seit seiner Schulzeit. 1947 wurde er Volontär der Jugendzeitschrift „Start“. Später arbeitete er als Dramaturgie-Assistent bei DEFA in Potsdam-Babelsberg, seit 1952 als freischaffender Drehbuchautor und Schriftsteller. In den folgenden Jahrzehnten arbeitete er mit Regisseuren wie Konrad Wolf („Ich war neunzehn“ und „Solo Sunny“) und Andreas Dresen („Sommer vorm Balkon“, „Whiskey mit Wodka“ und „Als wir träumten“) zusammen.
Seine Filmstoffe orientierten sich stets an Geschichten aus dem Alltag und einer differenzierten, realistischen Darstellung der Protagonisten.
Auf der Berlinale 2010 wurde er mit dem Goldenen Ehrenbär für sein Lebenswerk ausgezeichnet. „Gespür für Authentizität in seinen Figuren wie in seinen Geschichten, seine lakonische, sehr ökonomische Sprache und seine feine Ironie“, sagte die Jury damals.
Seit 1970 war Kohlhaase außerdem Mitglied des deutschen PEN-Zentrums und seit 1972 in der Akademie der Künste der DDR.
Sein Buchdebüt „Alarm im Zirkus“ erschien 1954. Seine letzten Titel „Erfindungen einer Sprache und andere Erzählungen“ (Wagenbach, Neuauflage) und „Um die Ecke in die Welt. Über Filme und Freunde“ (Eulenspiegel Verlagsgruppe) erschienen 2021. Im selben Jahr kamen die Erzählungen „Silvester mit Balzac“ bei Moloko Print in einer Neuauflage heraus.