Owens, Rhys Hanbury och Paddy Flynn alla korsade före halvtid när värdarna öppnade upp en 16-punkts ledning.
Cameron Phelps såg ut att ha gjort spelet säkert, men snabba försök från Ryan Atkins och Chris Bridge gjorde det 24-10.
Owens tog sin andra av spelet innan Stefan Ratchford gick över för vargar, men Widnes hölls för skryt rättigheter i den lokala derby.
Warrington förblir femte i Super League bordet, medan åttonde plats Widnes är tre punkter klart för Hull KR, i nionde, som har ett spel i handen.
Danny Tickle konverterade nattens första försök från Owens, som fastnade på en utskuren pass på vänster flank.
Hanbury utnyttjade en massiv lucka i Warringtons försvar för att gå över och Flynn gjorde hemmasidans tredje försök, efter Stef Marshs flickkort ut genom bakdörren skapade möjligheten.
Vikingarnas 16-0 halvtid leddes ut när Phelps avslutade Flynns vävning.
Atkins speciella soloförsök följdes av att Bridge gick över för att ge Warrington en glimt av hopp, men Owens samlade Kevin Browns spark för sitt andra försök.
Ratchford tog besökarnas tredje försök men det var för lite för sent.
Widnes tränare Denis Betts:
"Det har kommit de senaste veckorna. Vi har haft några solida föreställningar men inte fått resultatet.
"Att hålla en nolla i ledningen för Warrington, ett så fantastiskt anfallsteam, var ett stort plus i första halvlek. Och sedan att stå emot det och få fler poäng var en bra prestation för en hel del av våra spelare.
"Alla gjorde sitt jobb. Vår flock var massiv och det finns inte en spelare som inte gav oss något. "
Warrington tränare Tony Smith:
"Widnes tog sina chanser väl. Vi tog inte vara på våra möjligheter, vi skapade inte tillräckligt.
"Vi var tråkiga och ställde inte tillräckligt många frågor. Våra motståndare var bra och tog sina chanser.
"Jag trodde Widnes ut-upplyste oss vid kritiska tider och jag tror att vårt team kommer att svara och fixa saker.
"Vi accepterar nederlag och kommer att arbeta hårdare, förbättra och bli starkare nästa vecka."
Widnes: Hanbury, Owens, Phelps, Marsh, Flynn, Brown, Mellor, Cahill, Clarke, Gerrard, Gallea, Tickle, Leuluai.
Ersättningar: Allen, Kavanagh, Isa, Carberry.
Russell, Ormsby, Ratchford, Atkins, R. Evans, C. Bridge, O'Brien, Hill, Higham, England, Currie, Westwood, Wood.
Ersättningar: Asotasi, Riley, Dwyer, Philbin.
Domare: Phil Bentham (RFL).
Närvaro: 7.158
Jack Owens gjorde ett försök i varje hälft när Widnes Vikings överlevde en andra halv Warrington Wolves comeback.