Zum Saisonauftakt 2016 kam Wang in Shenzhen erstmals ins Viertelfinale eines WTA-Turniers. Nach einer weiteren Viertelfinalteilnahme in Kuala Lumpur, gewann sie, zurück auf der ITF-Tour, 14 Matches in Folge und errang damit zwei Titel der $50.000-Kategorie in Quanzhou und Shenzhen sowie ein weiteres Endspiel bei einem Turnier der $75.000-Kategorie in Gifu. Bei den French Open rückte sie im selben Jahr erstmals in die zweite Runde vor und trat für China bei den Olympischen Spielen in Rio de Janeiro an, wo sie im Einzelwettbewerb zum Auftakt gegen Swetlana Kusnezowa ausschied. 2017 gelangte Wang mit dem Einzug ins Achtelfinale von Madrid erstmals auch bei einem europäischen Sandplatzturnier ein gutes Ergebnis, dennoch feierte sie ihre größten Erfolge nach wie vor auf asiatischen Hartplätzen. So gewann sie in Zhengzhou nach einem Endspielerfolg über Peng Shuai ihr erster großer Titel. Gegen Saisonende folgten mit dem Erreichen der dritten Runde in Wuhan sowie ihrem ersten Auftritt in einem WTA-Halbfinale in WTA Hongkong weitere gute Resultate, sodass sie die Saison 2017 erstmals unter den besten 50 der Welt abschließen konnte.