王彦霖幼年时并未展现出过人的聪慧，甚至显得有些愚钝，他在初中三年级阶段由于学业上遇到显著困难而选择辍学。此后，他的父母将他送往天津，进行了为期三年的曲艺专业学习，在此期间，王彦霖逐渐在相声和快板表演中显露出独特的才华与天赋。完成曲艺学业之后，他一度对未来感到十分迷茫，经过一番思考，他决定返回家乡尝试报考大学。在第一年的考试中，他先后报考了中央戏剧学院、北京电影学院以及上海戏剧学院，但均未能获得录取，其文化课成绩尤为不理想，七门科目总分仅有一百多分，其中数学更是考取了零分，这一连串的失败让他内心产生了强烈的自卑感。到了第二年，王彦霖下定决心复读，起初他报名参加了表演和文化课的辅导班，后来因为家庭经济条件带来的压力，转而开始依靠自学，并经常与应届的高中生一同前往图书馆，通过向他人免费请教来攻克学习难题。经过不懈的努力，他在第二次考试中同时获得了中央戏剧学院、北京电影学院和上海戏剧学院的录取资格，最终他选择了其中成绩要求最高的上海戏剧学院就读。在大学的前两年里，尽管他按照要求参与了小品的排练，也出演了不少话剧，但内心总感觉这些活动更像是一种游戏，未能真正触及表演的核心。直至大三那年，王彦霖遇见了对他影响深远的表演老师刘宁，当时刘宁正在执导一部名为 《小井胡同》 的话剧，王彦霖在剧中扮演了一个以收破烂为生的角色小环子，正是通过这个角色，他从台下观众由衷的快乐中感受到了自己的快乐，从而深刻领悟到表演对于他个人而言的真正意义。在毕业大戏《窝头会馆》中，他饰演了古月宗一角。从上海戏剧学院毕业之后，王彦霖进入了上海话剧艺术中心工作，在那短短的一两年时间里，他累计参演了上百场话剧演出。后来，逐渐有越来越多的导演和制片人前来剧场观看演出并挑选演员，王彦霖也因此获得了进入影视剧领域拍摄的机会，开启了他演艺生涯的新阶段。
早在2011年6月，当时仍于上海戏剧学院攻读大三学业的王彦霖，就凭借其独特的个人气质与潜力，获得了导演陈铭章的青睐，从而获得了出演个人首部影视作品的机会。在这部名为《我的灿烂人生》的爱情偶像剧中，他与言承旭、翁虹等知名演员合作，成功塑造了郑棋这一角色，由此正式开启了属于自己的演艺生涯。到了2013年，王彦霖参演了一部温暖人心的治愈系言情剧《遇见王沥川》，在剧中他饰演女主角谢小秋的弟弟谢小冬，这是一个性格诚实、十分懂事，始终如一地维护和支持着姐姐的暖心大男孩形象，其真挚的表演给观众留下了良好的印象。2014年6月，由胡歌、江疏影联袂主演的青春励志剧《旋风十一人》与观众见面，王彦霖在剧中饰演了崇越一角。同年8月，他又投身于古装武侠剧《秦时明月》的拍摄，饰演墨家统领之一、以轻功卓绝和无人能及的速度著称的东郭植（盗跖），这个角色在剧中大胆追求女主角端木蓉，展现出了人物风趣不羁的另一面。 2015年1月，王彦霖出演了民国偶像爱情剧《千金女贼》，他所饰演的白氏企业二当家“石头”是一个重情重义、爱憎分明的人物，不仅在事业上全力辅佐男主角经营家族产业，更在民族大义面前，与企图侵占上海的日本势力展开了一系列惊心动魄的斗智斗勇。7月，他在民国玄幻季播网络剧《无心法师》中，挑战了亦正亦邪、性格难以捉摸的文县司令“顾大人”顾玄武，其复杂的角色特质被演绎得颇为到位。同年，他还参与了由老搭档陈铭章导演执导的都市爱情剧《遇见爱情的利先生》，饰演裴家齐；并在12月中旬，再次与陈铭章导演合作，参演了都市职场爱情剧《漂洋过海来看你》，持续拓展着自己在不同现代剧集中的表演维度。 2016年4月1日，由陈国富监制、杨庆编剧并执导的电影《火锅英雄》登陆院线。在这部也被称为《火锅英雄》的电影中，王彦霖首次尝试反派角色，他化身为匪徒老大“唐僧”，带领着劫匪四人组制造了不少戏剧冲突，其颠覆性的表演成为影片亮点之一，特别是与陈坤饰演的刘波之间最后的紧张抗衡，有效地推动了剧情走向高潮。2016年4月，他主演了改编自作家桐华同名小说的电视剧《那片星空那片海》，剧中他饰演的小混混朱一漾凭借其鲜明跳脱的个性魅力，吸引了大量网友的关注，而他与周不言之间笑料百出又充满悬念的情感发展线，更是引得观众浮想联翩，热议不断。5月，王彦霖担纲主演古装传奇剧《楚乔传》，在剧中饰演宇文世家的大少爷宇文怀，他以收放自如、生动淋漓的演技，将这一反面角色的复杂性与戏剧张力充分展现，使其成为该剧特色鲜明且备受瞩目的重要看点之一。7月，他与韩东君、陈瑶、李兰迪等人共同主演了民国玄幻网络剧《无心法师2》，在剧中饰演的顾基与王艺诺饰演的丁小甜之间展开了丰富而曲折的感情戏份，为剧集增添了许多情感色彩。 2017年1月，由王彦霖主演的《继承者计划》顺利杀青，该剧讲述了他所饰演的双面卧底，在异国他乡经历的一系列惊心动魄的冒险故事。同年5月，他主演的校园青春题材电影《毕业进行时》也完成了拍摄工作，在片中他饰演土木工程学院的毕业生周全，这是一个性格乖巧、毫无心计的男生角色，与恋人李茶相恋四年却始终克制守礼，坚守着情感的底线。11月，他作为嘉宾参与了浙江卫视《演员的诞生》第四期节目的录制。 2018年9月，王彦霖参加了合宿生活观察类真人秀《Hi室友》，与其他七位嘉宾共同生活并展现了真实的自我，他们还一同演唱了节目的同名主题曲《Hi室友》。同年，由他主演的电视剧《继承者计划》播出，他在剧中一人分饰李金水和金基继两个截然不同的角色，充分体现了其深厚的表演功底：既演出了李金水蠢萌中二、善良得令人心疼的一面，也精准刻画了金基继城府极深、不可一世的性格特点。此外，他参演的动作片《红海行动》也在同年上映，他在片中饰演了狙击手罗星，展现了其硬朗的一面。 2019年2月，王彦霖加盟浙江卫视《奔跑吧》并担任常驻MC，以其幽默亲切的风格获得了观众喜爱。同年11月，他参演的综艺节目《小小的追球》上线，在节目中，他成功完成了减少碳排放的挑战任务，因其在环保方面的积极倡导与践行，获得了由驻冰岛大使金智健和冰岛促进局联合颁发的“冰岛环保旅行大使”荣誉称号。 2020年7月，王彦霖参与了腾讯视频推出的关注认知障碍公益节目《忘不了餐厅第二季》，在节目中担任副店长，贡献了自己的爱心与力量。7月31日，他加盟了湖南卫视的全明星竞技类实景游戏真人秀《元气满满的哥哥》。10月27日，他又加入了腾讯视频的综艺节目《平行时空遇见你》。2020年12月4日，王彦霖友情出演的电影《如果声音不记得》上映。12月18日，他与彭于晏、辛芷蕾合作主演的电影《紧急救援》公映，在片中他饰演交通海上应急反应特勤队的绞车手赵呈，展现了应急救援人员的英勇与担当。同年，王彦霖因其在电影领域的表现与潜力，成功入选了2020年度电影频道“星辰大海”青年演员优选计划，获得了业内的肯定。 2021年3月，由王彦霖搭档周游领衔主演的悬疑喜剧片《玩火》在海南正式开机。5月5日，他加盟了由优酷、江苏卫视、聚仁小美联合出品的综艺节目《怦然心动20岁》。6月，他领衔主演的轻喜剧《点心之路》开机，在剧中饰演一位天才大厨何弦。7月16日，他与程小蒙主演的都市爱情青春励志喜剧《燃烧吧！废柴》开播，剧中他饰演死要面子、怀揣电影梦想的客栈CEO方天逸。7月26日，他与胡可、杨洋、潘粤明领衔主演的都市爱情剧《你是我的荣耀》播出。9月19日，王彦霖携手焦俊艳领衔主演的电影《日常幻想指南》上映，他在片中饰演外表看似痞气、实则感情专一的小偷阿震。12月28日，王彦霖以“半熟观察员”的身份参加的轻熟龄恋爱观察真人秀《半熟恋人》播出。同年12月，他参演的电视剧《雪中悍刀行》播出，在剧中他饰演的落魄江湖剑客温华，与张若昀饰演的北椋世子徐凤年结为患难与共的生死兄弟，这也是王彦霖与张若昀继《无心法师》合作之后，时隔六年再度在荧幕上演绎兄弟情深。 2022年2月1日，他参演由韩寒执导的电影《四海》上映。2月25日，他参加的冬日趣玩娱雪综艺《超有趣滑雪大会》播出了第七期。4月12日，王彦霖加盟了一档旅行类综艺节目《新游记》。8月，他主演了由十一月执导、韩寒监制的网络剧《飞驰人生》。 2023年1月30日，网剧《飞驰人生》全阵容正式官宣，王彦霖与胡先煦、喻恩泰共同领衔主演。4月8日，他主演的由正午阳光出品的电视剧《光荣的制造》宣布开机。5月11日，他入选《漂亮的战斗》的飞行嘉宾阵容并得到官宣。5月25日，王彦霖出演的电视剧《熟年》播出，他在剧中饰演的妈宝男倪俊一角，因其贴近现实且极具讨论度的设定，引发了广大观众的热烈议论，王彦霖在塑造这个角色时，还从当下流行的短视频中汲取了许多表演灵感，使人物更加鲜活。6月23日，他参加的综艺节目《是好朋友的周末》在优酷平台播出。7月5日，他领衔主演的由李木戈执导的电视剧《我的人间烟火》正式播出。11月7日，王彦霖携伴侣艾佳妮共同参加的综艺节目《爱的修学旅行》播出，两人作为一对伴侣，展开了一场为期18天的家庭关系修学之旅，通过完成各项关于爱的任务来修取学分，旨在为亲密关系注入新的活力，修满学分方可毕业。12月5日，他与赵小棠领衔主演的电视剧《点心之路》播出。 2024年2月28日，王彦霖与胡先煦领衔主演的电视剧《飞驰人生热爱篇》开播。6月14日，他参加了2024抖音电影奇遇夜活动。8月15日，他参与的综艺节目《是好朋友的周末》播出。12月5日，他主演的电视剧《蓝盔特战队》播出，在剧中饰演队长聂锋。12月31日，王彦霖随《蛟龙行动》剧组一同参加了《梦圆东方·2025东方卫视跨年盛典》活动。 2025年1月29日，王彦霖参演的电影《蛟龙行动》上映。6月18日，他主演的电视剧《淬火年代》播出，该剧聚焦于国内民营制造业的发展历程，以主人公柳钧的“腾飞”之路为缩影，生动投射了从上世纪九十年代末到二十一世纪初这十年间的时代变迁与社会风貌。8月30日，他参演的电影《蛟龙行动（特别版）》上映。10月1日，他参演的电影《刺杀小说家2》上映，在片中他饰演角色霹雳火；同日，由王彦霖、王安宇、张天爱领衔主演的电影《毕正明的证明》也同步上映，他在片中饰演的花手是组织里最为狠厉的角色，眼神毒辣，下手沉重，同时他还有着天赋异禀的小提琴手身份，角色的多面性颇具挑战。王彦霖凭借在该片中的出色表现，成功提名第6届新时代国际电影节金扬花奖时代最佳男配角，演技获得进一步认可。 2026年1月16日，王彦霖特邀出演的电影《马腾你别走》上映。1月17日，他参演的另一部电影《飞行家》也与观众见面。
王彦霖出生在辽宁省鞍山市一个平凡而朴实的工人家庭，他的家庭背景与这座城市深厚的工业血脉紧密相连。他的父亲、母亲，乃至他的祖父祖母、外祖父外祖母，都曾是鞍山钢铁公司的职工，可以说，他的成长历程深深植根于中国东北这片重要的工业基地之中。有趣的是，在他出生之初，父亲曾为他取名为“王大业”，寄寓了对他未来成就一番事业的殷切期望。然而，这个颇具气势的名字却让家中的奶奶有所顾虑，她担心在日后的生活中，这个名字的读音容易被邻里伙伴们戏称为“王大爷”，从而带来一些不必要的调侃。出于这份亲切而务实的考虑，家人最终决定为他更改了名字，这便是“王彦霖”这个姓名的由来。
2021年3月，有媒体拍到演员王彦霖与一位女生共同外出聚餐，期间两人互动亲密，不仅分享了同一杯饮料，还有摸脸、牵手等举动。晚餐结束后，王彦霖自然地搂住女生的腰一同离开，这一幕被曝光后，外界纷纷猜测其恋情浮出水面。随后，有网友指出该女生疑似是王彦霖在上海戏剧学院就读时的表演系同学艾佳妮。面对公众的关注，王彦霖于3月2日在个人微博上主动晒出了两人昔日的毕业合照，并正式发文承认了与艾佳妮的恋情，获得了众多粉丝与网友的祝福。恋情公开后，两人的关系进展迅速，同年5月20日这个具有特殊意义的日子里，王彦霖再次通过社交平台宣布已与女友艾佳妮正式登记结婚，同时分享了结婚证及一系列甜蜜的合影，向公众展示了他们的幸福。紧接着在7月17日，这对新人在亲友的见证下举办了温馨而浪漫的婚礼，完成了人生中的重要仪式。进入2022年，家庭再次迎来喜讯，4月10日，王彦霖开心地对外宣布他们的孩子已平安出生，并分享了成为父母的喜悦之情，至此，两人从同窗到伴侣，再共同步入为人父母的阶段，收获了外界持续的关心与祝福。
二零一八年，演员王彦霖获聘担任辽宁省慈善总会慈善大使，正式开启了其参与公益事业的历程。到了二零二零年二月，在《小小的追球》所举办的毕业典礼活动中，以王彦霖为代表的“追球团”嘉宾们因积极参与野外生物样本采集工作，以实际行动唤起公众对生态环境与物种多样性的关注，被中国生物多样性保护与绿色发展基金会授予“宣传大使”称号。这一称号不仅是对他们过往努力的肯定，更意味着一份沉甸甸的社会责任，激励他们持续发挥影响力，广泛动员社会各界力量，共同关心、支持生物多样性保护以及绿色可持续发展事业。此后在二零二一年七月，当河南省遭遇特大暴雨灾害时，王彦霖再次伸出援手，个人向灾区捐赠了人民币一百万元，用于紧急救援与灾后重建工作，体现了其始终如一的公益担当。
王彦霖以其阳刚硬朗、充满男子气概的银幕形象深入人心，在《千金女贼》中，他将黑帮大哥石头这一角色所蕴含的侠义精神与肝胆豪情诠释得淋漓尽致，人物塑造极具说服力；而在《无心法师》里，王彦霖则展现出截然不同的表演风貌，其一举一动都自然流露着生动喜感，凭借出色的节奏把控与诙谐演绎，他的喜剧天赋赢得了广大观众的一致好评。作为一名坚持以作品立足的演员，王彦霖所塑造的每一个角色都个性鲜明，往往能给观众留下持久而深刻的印象。他始终未曾将精力耗费于自我炒作或追逐虚名，而是脚踏实地、潜心钻研，致力于将真正优质的作品呈现给观众，这份对表演艺术的专注与热忱，恰恰体现了他始终未变的演员初心。通过王彦霖活动照《楚乔传》，更多观众得以领略到他收放自如的表演魅力与未来发展的无限潜力，无论是令人捧腹的喜剧角色、气韵古典的古装人物，还是紧张悬疑的谍战戏码，他总能精准捕捉并自如驾驭各类人物的核心特质，使每个角色都闪耀着独一无二的光彩。尤其值得一提的是，王彦霖在刻画反派人物时更是入木三分，其演绎往往出神入化，令人过目难忘。从最初的话剧舞台，到后来的电视剧领域，再至大银幕的电影创作，王彦霖所获得的每一次机遇与认可，都与他日益精进的演技、全情投入的敬业态度密不可分。