В совершил 3 плавания по Северному Ледовитому океану с целью отыскания Северо-восточного прохода из Атлантического океана в Тихий
В 1594 году экспеди ция с его участием покинула Амстерда м. Целью был поиск Северо- Восточного прохода в Азию. 10 июля Баренц достиг побережья Новой Земли, после чего повернул на север, но по достижении крайней северной точки архипелага, был вынужден повернуть назад.
Экспедиция из семи кораблей, начавшаяся в следующем году опять под командованием Баренца, предприняла попытку пройти между побережьем Сибири и островом Вайгач (через пролив Югорский Шар). Экспедиция добралась к проливу слишком поздно пролив почти полностью был перекрыт льдом.
Виллем Баренц был первым европейцем, предпринявшим зимовку в Арктике.