在江泽涵教授的帮助下，留临时大学数学系任助教，1938年春，长沙临时大学迁往昆明，改名西南联合大学。王湘浩担任两年助教后，1939年成为江泽涵教授的拓扑学研究生，1941年毕业，担任西南联合大学讲师。1946年夏，他到美国普林斯顿大学，在着名代数学家埃米尔·阿廷指导下攻读学位，1947年夏取得硕士学位，1949年春取得博士学位。其博士学位论文补充了格伦瓦尔德定理的条件。数学界将其改进后的定理命名为格伦瓦尔德-王定理。1949年6月启程回国，经香港、天津，8月到北京，被北京大学数学系聘为副教授，1950年晋升