王晓棠原籍江苏南京，生于河南开封。幼年时代随父母迁居重庆。因受家庭熏陶，从小就拜师学唱京剧。初中时已学会“铁弓缘”、“惊梦”等许多唱腔。

1948年举家迁居杭州。1949年毕业于浙江省立中专，继续自学京剧。1952年入总政文工团京剧团，1953年入总政话剧团。第一次登上银幕是1955年拍摄的《神秘的旅伴》一片，片中扮演一个黎族姑娘，传神的眼睛，奔放的热情，感染了观众，成为观众较为喜爱的电影演员。随后在《边寨烽火》一片中成功地扮演了女主角玛诺，1958年获11届卡罗维亚国际电影节青年演员奖。

1958年正式调八一厂，在《野火春风斗古城》中饰演金环、银环获1964年百花奖最佳女演员(因江青阻挠未举行授奖)。

1960年代初又成功地塑造了《野火春风斗古城》中性格不同的金环、银环姐妹俩，再次显示她的表演技巧。还出演过的影片《海鹰》、《碧空雄师》、《鄂尔多斯风暴》、《英雄虎胆》，其中以不多的篇幅，塑造了具有性格气质的人物，展现出她的较强的塑造力。1960年代末又赶出八一厂后又重回八一厂参加了影片《震》的拍摄，1982年她自编、自导、自演了影片《翔》。曾经担任八一厂厂长，被授予少将军衔。

丈夫：言小朋，京剧大师，“四大须生”之一言菊朋的幼子。演过京剧，话剧，电影。1993年因病去世。