，刘裕北伐后秦，进王懿为征虏将军，加冀州刺史，率前锋进攻。王懿亲率水军入黄河，并逼近魏佔的滑台，魏滑台守将尉建恐惧逃走，王懿于是乘势入城，并声称：「晋国本来想以七万匹布帛换取魏国借道，岂料魏国守将突然弃城逃走。」东晋于是收复滑台。王懿及后会合刘裕大军攻进潼关，王镇恶等军亦攻至长安，秦王姚泓被逼投降，后秦亡。王懿在战后即转太尉谘议参军，又负责押送姚泓直到彭城。刘裕篡晋称帝后，王懿屡次升迁后任徐州刺史，加都督。至元嘉三年（426年），王懿进安北将军。元嘉七年（430年），宋军北伐，王懿与竺灵秀率水军进黄河，