Denny Solomona gick över Castleford, men Wigan ledde i halvtid mot loppet av spel genom Lewis Tierneys försök och Matty Smiths straffspark.
Grant Millingtons försök sätta besökarna tillbaka framför, innan John Bateman gick över för att återställa Wigans tvåpunkts ledning.
Nick Gregson fick sitt första seniorförsök och Bateman korsade igen sent när Warriors klättrade till tredje plats i bordet.
Efter att ha lidit sitt tyngsta nederlag i Super League sedan 2005 med en 62-0 förlust till Wakefield i sin tidigare fixtur, Wigan började långsamt men var bra värde för sin seger efter pausen.
Värdarna misslyckades med att dra fördel när Luke Gale skickades till synd-bin för oliktänkande med poängnivån i första halvlek, men Bateman återkomst till sidan efter två matcher ut tände comeback.
Shaun Wane team välkomnade också tillbaka Dom Crosby, som gjorde sin första Super League utseende av säsongen efter att ha återhämtat sig från en höftskada.
Solomona rörde sig klart som Super Leagues ledande try-scorer med sin 13: e för säsongen, men Tigers var frustrerade av förbättrad Wigan försvar i den andra perioden som de lidit sitt fjärde nederlag i rad på DW Stadium.
Wigan tränare Shaun Wane:
"Jag vill inte tjata om det. Men, om du visste vad vi hade gått igenom denna vecka, Det finns så mycket seghet visade i det spelet mot en riktigt bra Cas laget.
"Den beundran jag har fått för mina spelare, viljan att mala ut vinsten med de omständigheter som ingen vet om är otroligt.
"Det var en hel del bra föreställningar, de är ett bra lag och är vältränade som vet hur man försvarar.
"Vi är inte det största laget, men jag tyckte att sättet vi försvarade var enastående."
Castleford tränare Daryl Powell:
"Det sista försöket gav poängen lite av ett lättare utseende än det var. Det var trångt hela vägen igenom.
"Vi saknade lite kvalitet i vår pjäs. Jag trodde att vi försvarade häftigt, de kom mot oss i andra halvan med en plan som satte oss under press.
"De gjorde minimala fel och sparkade bra och vi kunde inte hitta en gnista för att få oss ur varvet och in i bra fältposition.
"De förtjänade att vinna spelet, de hade mer boll än oss i anständiga fält position och vi var tvungna att arbeta riktigt hårt för att hålla dem ute och som tömde våra energireserver."
Wigan: Sarginson; Tierney, Bateman, Gildart, Charnley; Gregson, Smith; Mossop, Powell, Clubb, Tomkins, Isa, Sutton.
Ersättningar: Crosby, Tautai, Burke, Bretherton.
Castleford: Hampshire; Monaghan, Minikin, Webster, Solomona; Holmes, Gale; Lynch, Milner, Jewitt, Holmes, McMeeken, Massey.
Ersättningar: McShane, Millington, Maher, Cook.
Domare: Phil Bentham.
Wigan flyttade nivå på punkter med Super League ledare Warrington genom att komma bakifrån för att slå Castleford.