Dirk Wietheger wurde 1972 in Münster/Westfalen geboren. Er studierte an der Hochschule für Musik Detmold bei Gotthard Popp und Karine Georgian, danach an der Hochschule für Musik und Theater Hannover bei Klaus Heitz. Anschließend besuchte er die Meisterklasse von Xenia Jankovic an der Hochschule für Musik Würzburg, welche er 2002 mit dem Meisterklassendiplom abschloss. Auf zahlreichen Meisterkursen vervollständigte er seine Ausbildung, u.a. bei Maria Kliegel, Arto Noras, David Geringas und Heinrich Schiff.
Bereits 1991 wurde er eingeladen, auf dem Festival Aktive Musik Ruhrgebiet ein Werk für Violoncello solo des japanischen Komponisten Seiichi Inagaki als Uraufführung zu spielen. Seitdem konzertiert er viel als Solist und Kammermusiker im deutschsprachigen Raum, schwerpunktmäßig mit Werken des 20. Jahrhunderts. So trat er z.B. bei der Biennale Neue Musik Hannover oder bei den Bielefelder Konzerttagen auf, wo ihn die dortige Presse als „Hochbegabung ersten Ranges“ bezeichnete.
Seit 2001 ist er festes Mitglied des Ensemble Musikfabrik. 2004 erschien eine von der Kritik begeistert aufgenommene Solo-CD mit Werken von Gubajdulina, Janáček und Grieg bei TACET/EigenArt. Dirk Wietheger lehrt im Rahmen von Meisterklassen und Workshops, so z.B. an der Robert-Schumann-Hochschule Düsseldorf. Von 2009 bis 2011 hatte er einen Lehrauftrag an der Hochschule für Musik Detmold inne. Er spielt ein Testore-Violoncello aus Mailand, Anfang 18. Jahrhundert.