Nosorożec wełnisty żył w epoce pleistocenu, w czasie istotnych wahań klimatu. Jego wymieranie około 10 000 lat temu prawdopodobnie wynikało z kombinacji czynników:
Zmiany klimatyczne
Jako klimat się ocieplał, siedlisko nosorożca wełnistego zwężało się.
Choroby
Nowe choroby wprowadzone przez ludzi lub zwierzęta domestyczne mogły przyczynić się do jego zgonu.
Polowanie przez ludzi
Ludzie prawdopodobnie polowali na nosorożce wełniste dla mięsa, kości i futra. Nadmierne polowanie mogło znacząco zmniejszyć populacje.
Razem zmiany klimatu, choroby i polowanie przez ludzi prawdopodobnie spowodowały wymieranie nosorożca wełnistego.