Возможно ли средствами API android или встроенными/сторонними java-инструментами получить список ip (неважно, в каком виде) адресов этих устройств на устройстве, которое тоже подключено к данной сети?
В общем случае - никак. Дело в том, что некоторые wifi бывают настроены на режим "изоляции". В этом режиме роутер блокирует попытки подключения внутри сети.
Но в общем случае всегда можно попытаться выполнить команду arp, но она покажет список "известных устройств".
В любом случае обычно в сети не более 256 устройств, и можно просто пропинговать (но и тут не все обязаны отвечать).