Weinmann nació en la localidad alemana de Gardelegen en el seno de una familia humilde que pronto se trasladó a Ratisbona. Allí Johann Wilhelm entró a trabajar como ayudante de boticario, consiguiendo tener su propia farmacia. Pronto quedó patente su buen hacer en los negocios, lo que le permitió formar un jardín botánico y publicar en 1723 un catálogo del mismo: Catalogus Alphabetico ordine exhibens Pharmaca.

Entre 1737 y 1745 publicará Phytanthoza iconographia, su proyecto más ambicioso. Se trata de un florilegio en ocho volúmenes con más de un millar de grabados calcográficos iluminados a mano. En este trabajo estuvo implicado como ilustrador el joven George Dionysius Ehret (1708-1770), quien realizó los dibujos de centenares de plantas que fueron posteriormente grabados por Bartholomew Seuter (1690-1747), quien empleó un nuevo sistema de grabado que incluía la mezzotinta, dándole a la estampa un primer color que posteriormente era terminado a la acuarela. En este método pionero también participaron los grabadores Johann Elias Ridinger (1698-1767) y Johann Jakob Haid (1704-1767).

Phytanthoza iconographia fue inicialmente publicado en sendas ediciones en latín y en alemán. Pronto apareció una traducción al holandés en cuatro volúmenes publicada entre 1736 y 1748.

Este magnífico trabajo constituye la primera obra naturalista que fue publicada íntegramente a color, aparecen representadas más de 4.000 especies constituyendo una referencia fundamental entre los trabajos botánicos del siglo XVIII.

Linneo creó en honor a Weinmann el género Weinmannia.