王海燕于1969年5月11日在北京出生，其童年及青少年时期主要在新疆乌鲁木齐度过，她的家族根源可追溯至陕西省。在成长过程中，她的母亲始终以极为严格的标准来要求她，这种近乎苛刻的教育方式对她的性格形成与日后发展产生了深远的影响。
一九八九年，演员王海燕的银幕处女作《豆蔻年华》正式公映，标志着其演艺生涯的起步。次年，她从上海戏剧学院完成学业，随即进入重庆话剧团工作，开始了其舞台实践；同年，她在话剧《山魂》中成功塑造了茶花这一角色，并凭借精湛的表演荣获第一届西南戏剧节优秀表演奖。一九九二年，由她担纲主演的电视剧《大雪小雪又一年》与观众见面，这部作品是她自上海戏剧学院毕业后主演的首部影视剧，该剧还获得了第十四届中国电视剧飞天奖长篇电视剧三等奖的荣誉。一九九三年，王海燕参演的又一部电视剧《神禾塬》播出。到了1994年，她出演的包括《沟里人》和《冰城擒魔》在内的多部影视作品相继亮相，其中，农村题材剧《沟里人》更是荣获第十五届中国电视剧飞天奖中篇电视剧一等奖，取得了重要的艺术成就。1995年，她参与拍摄的电视剧《西部警察》也如期播出。 在沉寂四年之后，王海燕于2000年重返荧屏，主演了军事题材剧《突出重围》，在剧中她饰演了A师通讯连连长邱洁茹一角，其出色的表现使她获得了第十八届中国电视金鹰奖最佳女配角的提名。同年，她主演的其他影视作品《老兵酒吧》和《情系河西》也与广大观众见面。2001年，她出演的作品《白魂灵》及《大法官》也相继播出。 2002年1月8日，由王海燕搭档王庆祥、王亚楠、聂远等人共同主演的历史剧《天下粮仓》播出，她在剧中饰演的柳含月以其恬淡的微笑和聪颖的头脑给观众留下了极为深刻的印象，她也凭借此角色提名了第二十二届中国电视剧飞天奖优秀女演员。同年8月27日，她主演的谍战剧《誓言无声》播出，凭借对蓝美琴一角的精彩演绎，她一举获得了第二十一届中国电视金鹰奖观众喜爱的女演员奖、第二十三届中国电视剧飞天奖优秀女主角以及中央电视台2002年度十佳演员等多个重要奖项。同年，她参演的其他影视作品《现在开庭》、《拒绝末日》和《真情到永远》也陆续与观众见面。 2003年，王海燕在播出的电视剧《生死边沿》中饰演了白秀秀一角。2004年1月1日，她主演的电视剧《死亡现场》播出；同年9月29日，她与张嘉益、王辉搭档主演的历史战争剧《国家使命》播出，在剧中她饰演了宋朝的恋人薛云菲；到了12月20日，她与郑晓宁、高明搭档主演的主旋律连续剧《沃土》播出，在剧中她成功塑造了蒋苇这一角色，将一个出身于高级知识分子家庭的小学教师演绎得朴实而善良，获得了观众的广泛认可。
在2005年2月9日，由王海燕参与演出的电视剧《桐籽花开》正式与观众见面，她在剧中生动塑造了青莲这一角色。紧接着在同年3月1日，她又亮相于电视剧《女法医》之中，凭借对法医韩媚一角的精准把握，将这位职业女性的成熟与干练展现得淋漓尽致。随后在3月20日，王海燕参演的另一部作品《大宋提刑官》也如期播出，她所饰演的秀姑给观众留下了深刻印象，该剧因其独特的叙事手法而被誉为国内首部古装纪实电视剧。同年，她还与王庆祥、王馥荔等演员合作，主演了电视剧《家风》，该剧的播出进一步丰富了她的演艺履历。进入2006年，王海燕的演艺事业持续活跃，她参演的电视剧《非常24小时Ⅱ》和《新英雄虎胆》也于这一年陆续与广大观众见面。 2007年8月20日，王海燕出演的电视剧《野百合也有春天》开播，她在剧中成功诠释了严慧这一人物。同年，她还参与了由著名导演郑晓龙执导，蒋雯丽、张国立联袂主演的情感大戏《金婚》，该剧凭借其深刻的情感刻画和精湛的演出，创下了2007年北京电视台电视剧集的最高收视纪录。10月21日，由王海燕担纲主演的主旋律电视剧《交通警察》在中央电视台一套黄金时段亮相，她在剧中饰演的勾丽丽是一位身处巨大经济压力之下，却依然保持着内心崇高价值感的普通小市民，其真挚的表演打动了许多观众的心。 2008年6月4日，王海燕与张嘉益、刘金山共同主演的纪实刑侦剧《国家形象》于江苏综艺频道播出，她在剧中扮演了一位精通电脑信息技术的缉毒女警韩雪晴，展现了当代警察的智慧与勇敢。同年7月，她与何冰搭档主演的现代黑色幽默题材剧集《拯救爱》在山东影视频道黄金档播出，王海燕在剧中饰演业务员马兰兰，该剧以其环环相扣的剧情和动人心魄的大结局，创造了播出时段的高收视率，获得了观众的热烈反响。 2009年2月，王海燕参演的电视剧《中天悬剑》在深圳都市频道首播，她在剧中饰演肖弋的元配妻子冷修贤，该剧以抗日战争为宏大背景，讲述了一段凄美而感人至深的爱情故事，尤其吸引了女性观众的目光，赚取了无数眼泪。6月4日，在时隔七年之后，王海燕于谍战剧《誓言无声》的续集《誓言永恒》中再次出演蓝美琴一角，展现了角色跨越时间的延续性。同年9月14日，她与陈宝国、郭广平合作主演的年代谍战剧《勇者无敌》在北京卫视和东方卫视同步播出，她在剧中饰演的夏盈一角，为这部紧张刺激的谍战故事增添了丰富的情感层次。 2010年6月10日，王海燕主演的电视剧《我是业主》在北京卫视开播，她在剧中饰演了一位真诚善良的物业经理林冬梅，通过细腻的表演刻画了平凡岗位上的不平凡人格。2012年6月4日，她在张国立、王志文领衔主演的年度商战大戏《青瓷》中，饰演了张仲平的妻子唐雯，其表演沉稳而富有张力。同年9月，她与丈夫张嘉益以及丁海峰联合主演了根据真人真事改编的电视剧《营盘镇警事》，在剧中她饰演原营盘镇派出所所长范党育的妻子林秀娟。这部剧是王海燕产后复出后，与丈夫张嘉益首次携手合作的重要作品，作为演艺圈内的模范夫妻，二人将现实生活中的默契自然融入戏中，把夫妻之间的深厚情感表现得温馨而感人，成为全剧最动人的看点与泪点之一。10月26日，由她出演的电影《三个未婚妈妈》也正式登陆大银幕，与观众见面。 2013年6月23日，王海燕参演的公安题材剧《缉毒精英》播出，她在剧中饰演医学院讲师谭北燕，这个角色被剧中缉毒英雄的人格魅力所深深感染，王海燕通过细致的表演，展现了人物内心从困惑到认同的深刻转变。
二零一四年二月二十七日，由王海燕搭档张嘉益、吴秀波、江易珈共同主演的当代情感剧《结婚的秘密》在全国范围内掀起收视热潮，她在剧中成功塑造了白家大姐白莉这一角色，该剧凭借其贴近现实的故事情节、生活化的细腻演绎以及深刻的情感价值观，赢得了广大观众的普遍认可与热烈追捧；同年，她与杜旭东联袂主演的电影《甘露》也正式登陆院线与观众见面。二零一五年六月，王海燕参演的情感悬疑题材大剧《后海不是海》于东方卫视和天津卫视同步播出，在该剧中，她挑战了戏份极为繁重、内心戏与情感戏都格外复杂纠结的女主角栖霞，剧中环环相扣的“烧脑”情节与一众实力派演员的精湛表演，共同构成了该剧的核心看点；同年十二月八日，王海燕与丈夫张嘉益携手，在情感励志剧《幸福的方向》中本色出演夫妻档，饰演剧中角色颖儿的父母；此外，在该年度，王海燕还受邀出席了于杭州隆重举办的第三十届中国电视剧飞天奖颁奖典礼。二零一六年，王海燕将事业重心部分转向话剧舞台，七月一日至三日，她主演的黑色幽默风格话剧《亲密》登陆北京天桥艺术中心连演数场，她在剧中饰演了关键人物安娜一角。二零一七年四月十六日，王海燕参演的史诗级长篇电视剧《白鹿原》正式播出，该剧自开播以来便收获观众如潮好评，在网络平台独家播出期间更是屡次刷新播放纪录，播出后不久总播放量便成功突破六十五亿次大关；七月一日，青春涉案题材剧集《警察锅哥》播出，王海燕一改往日正义凛然的惯常人物设定，在剧中大胆挑战并饰演了反派终极头目唐涟清一角；同年，由她出演的其他影视作品《血狼犬》与《猎场》也陆续与观众见面。二零一八年十月二十日，王海燕主演的聚焦职场与情感的都市大剧《永远一家人》在辽宁卫视黄金时段播出；同年十一月一日，她主演的农村题材史诗大剧《黄土高天》也如期播出，剧中她所饰演的赵秀娟一角，既兼具江南女子的灵秀气质与似水柔情，又拥有北方女性的坚韧品格与果敢决断，始终对生活怀抱无限热爱与美好向往。二零二零年十二月十三日，法治题材重点剧集《巡回检察组》在湖南卫视金鹰独播剧场正式开播，王海燕饰演的郑双雪一角性格复杂多面，令观众观感五味杂陈，又爱又恨，该剧凭借其精良制作与社会深度，荣获第三十三届中国电视剧“飞天奖”优秀电视剧奖。二零二二年二月二十日，王海燕作为特邀主演的年代情感大戏《光阴里的故事》播出；同年十月，她参与演出的国内首部以中国载人航天事业为背景的纪实广播剧《中国空间站》，在中央广播电视总台中国之声、央视新闻、央视频、云听等平台同步全网上线。二零二三年五月十日，王海燕参演的新剧《纵然》正式开机，她在剧中饰演任烟雨；五月十二日，她在同期播出的电视剧《卧底警花》中饰演了夏母这一角色；十月十三日，王海燕参演、由王铮执导的电视剧《繁城之下》播出，她在剧中饰演了一位仆妇；此外，在同一年，她还主演了电影《崖边象》。根据已公布的信息，二零二五年十月二日，她参演的网络电影《人间除恶》将在爱奇艺平台独家播出。
在二零零四年，演员王海燕与张嘉益因共同参与拍摄电视剧《国家使命》而结缘，两人在合作过程中逐渐互生情愫，由此展开了一段恋情。经过长达三年的深入了解与稳定交往，他们最终决定携手共度人生，正式步入了婚姻的殿堂。二零零七年，王海燕与张嘉益举行了婚礼，完成了人生中的重要仪式。婚后，出于对家庭生活的重视，王海燕主动将更多精力投入到家庭事务中，逐步减少了自己的演艺工作，承担起了照顾家庭的主要责任。二零一零年八月，当时已怀孕七个多月的王海燕，由于身体原因无法参与电视剧《我是业主》的相关宣传活动，暂时离开了公众视野。同年九月十九日，王海燕于北京市的一家医院通过剖腹产手术，顺利诞下女儿，夫妇二人为爱女取名为张译心，自此开启了人生中崭新的父母角色。
王海燕在日常生活中对饮酒有着一份独特的喜爱，虽然她的酒量并不算特别出众，但对于她而言，真正的享受并不在于喝下多少，而在于那份与友人共处的惬意时光。在难得的休息日里，若能约上三五个志趣相投的知心好友，大家围坐在一起，轻松自在地聊聊天，分享彼此近来的生活点滴与心情起伏，同时浅酌几杯柔和适口的小酒，这样的场景对她来说就是一种莫大的放松与愉悦。这种微醺而不醉的状态，恰恰能够烘托出交谈的氛围，让友情在杯盏之间缓缓流淌，成为平凡日子里一抹温暖而珍贵的点缀。
无论是在紧张忙碌的拍摄现场，还是在平凡温馨的日常生活里，王海燕始终保持着一种冷静的思考方式与理智的判断力。她在戏剧的世界里演绎着人生百态，从一个个鲜活的角色中汲取养分，反哺自己对生活的深刻感悟。专业工作锤炼了她内心的坚韧与强大，而家庭则赋予她内心最柔软的牵挂与归属。在长达二十多年的演艺生涯中，她并非一位以产量取胜的演员，但所精心塑造的每一个角色都极具分量，能够精准地触动观众的心弦。无论是正义凛然的警官、严谨理性的法医、温暖坚韧的母亲，还是复杂多面的反派人物，她都诠释得入木三分。她更凭借在《誓言无声》中的精湛表现，一举将金鹰奖观众喜爱的女演员奖与飞天奖优秀女主角奖两大荣誉收入囊中。正如她在《黄土高天》中所饰演的赵秀娟一样，这个角色朴实无华却充满内在韧性，宛如一束温暖而持久的光，照亮并鼓舞着身边的人，这种特质与生活中王海燕本人的品格可谓如出一辙。多年来，王海燕持续为观众带来优秀的作品，其真实自然、倾注真情的演技一直受到业界与观众的高度评价。她面对不同题材、不同性格的角色时，所展现出的那种从容驾驭的能力和深厚功底，使得她的每一次表演都散发着独具特色的个人魅力，令人过目难忘。