Я никогда не использовал DOMdocument прежде, но я думаю, что вы имеете в виду что-то вроде этого:
$html = <<<EOF
<html>
<head>
<title>:( -> :)</title>
</head>
<body>
<img src="www.com" />
<div class="random">
<img src="www.ru" />
</div>
</body>
</html>
EOF;
$dom = new DOMDocument();
$dom->loadHTML($html);
//Create new wrapper div
$new_div = $dom->createElement('div');
$new_div->setAttribute('class','wrapper');
//Find all images
$images = $dom->getElementsByTagName('img');
//Iterate though images
foreach ($images AS $image) {
//Clone our created div
$new_div_clone = $new_div->cloneNode();
//Replace image with this wrapper div
$image->parentNode->replaceChild($new_div_clone,$image);
//Append this image to wrapper div
$new_div_clone->appendChild($image);
}