北直隸長垣縣（今屬河南省）人。

萬曆三十五年（1607）丁未科二甲進士。初授刑部江西司主事，三十九年升員外、郎中，四十年江北審決，本年丁憂歸。四十三年起補戶部郎中，德州管倉，四十四年升德安府知府，四十七年升湖廣按察司副使。升山西陽和道右參政，天啟元年八月改陝西榆林道右參政，四年升山西按察使，五年四月官右僉都御史，巡撫甘肅。因軍功升任戶部右侍郎，轉左侍郎。

崇禎元年（1628），攝理戶部事。因為財政困難，邊關軍餉不能按時發放，遼東兵士不滿，巡撫畢自肅自縊身亡。崇禎帝大怒，將王家楨削籍。後追敘在甘肅之功，復其冠帶。

崇禎九年（1636）七月，皇太極帶兵騷擾京師，王家楨被起用為兵部左侍郎，不久，兼任右僉都御史，總理河南、湖廣、山西、陝西、四川、江北軍務，代替盧象升討伐反明軍隊。適逢河南巡撫陳必謙罷職，王家楨即兼任巡撫。當時流賊四出，王家楨雖竭力征討，崇禎帝卻頗為不滿，次年四月即命熊文燦 總理軍務，令家楨專任河南巡撫。同年秋，劉國能進攻開封，裨將李春貴等戰歿。朝廷議罪，家楨遭撤職，回鄉閒住。崇禎十七年（1644），李自成攻陷京師，派兵據守長垣，家楨與其子王元炌自經而死，殉國。《明史》有傳。有《王少司馬奏議》。