王正廷之侄。父亲王正黼，中国现代采矿工程先驱。母廖奉献，曾任岭南大学女子学院院长，其父母分是中国基督教青年会和女青年会的创办人。1919年，出生于今辽宁本溪。1922年，因父工作调动迁居辽宁沈阳，时奉天。1935年，考入清华大学。1936年，转学入燕京大学工学院。在燕大期间，运动天赋充分展露，曾获得校运动会田径100米、200米、400米、400米栏冠军，并是校冰球队守门员。燕大毕业后，赴上海就职。后赴美国留学，辗转多个学校后，在美国哥伦比亚大学获得矿冶工程博士学位。1946年至1948年，在北洋大学（