王承元生于唐德宗年間的801年，是王士真的次子，上有兄長(zhǎng)王承宗，下有弟弟王承通、王承迪、王承榮。王士真在其父王武俊死后接管了成德。
809年王士真去世后，王承宗控制了成德，朝廷對(duì)他擅自繼承父位予以制裁，他起初予以抗拒。810年朝廷對(duì)王承宗作戰(zhàn)失利后，他卻接受了制裁。816年，在王承宗要求下，王承元被任為節(jié)度副使。當(dāng)朝廷宣布討伐王承宗的前盟友平盧節(jié)度使李師道時(shí)，王承元建議兄長(zhǎng)出兵2000為朝廷助戰(zhàn)。雖然因?yàn)樗�年輕，所言未被王承宗采納，但此后軍隊(duì)經(jīng)常詢問王承元的意見。
820年冬，王承宗去世，手下秘不發(fā)喪。王承宗的兩個(gè)兒子王知感、王知信在都城長(zhǎng)安為人質(zhì)。成德諸將想從彼此中選一個(gè)繼承王承宗，而王承元的幕僚崔燧則假托王承宗祖母涼國(guó)夫人李氏之名，宣布王承元繼任。當(dāng)士兵向王承元鞠躬時(shí)，他流淚拒絕，請(qǐng)求和監(jiān)軍宦官商議。監(jiān)軍到后，也要求他接受推戴。在得到士兵忠于朝廷的承諾后，王承宗接受了，但只以觀察支使的名義，不稱留后。他還秘密上表唐穆宗，請(qǐng)求朝廷派人永久接替他。作為回應(yīng)，穆宗下達(dá)了一系列節(jié)度使調(diào)令：鄰鎮(zhèn)的魏博節(jié)度使田弘正調(diào)任成德，王承元調(diào)任為義成節(jié)度使，義成節(jié)度使劉悟調(diào)任昭義，武寧節(jié)度使李訴調(diào)任魏博，任田弘正之子田布為河陽(yáng)節(jié)度使。王承元還被任為義成首府滑州的刺史，授檢校工部尚書。
當(dāng)起居舍人柏耆前來宣詔時(shí)，士兵起初只是喧嘩，拒絕受命。王承元敦促他們接受，引用李師道的將領(lǐng)不許他奉詔，卻在他被朝廷討伐后殺了他投降的事例，求他們讓他離開。他還把家財(cái)賞賜給士兵。當(dāng)李寂率諸將堅(jiān)持不讓他離職時(shí)，王承元將他們處決。他很快離開成德，前往義成。他的一些幕僚想把成德的財(cái)物帶走，被他下令制止。王承元的四個(gè)兄弟和堂兄弟被任為刺史，另有四人被用為朝臣。當(dāng)涼國(guó)夫人向穆宗納貢時(shí)，穆宗在宮內(nèi)為她賜宴，還送了她很多禮物。
821年，王廷湊在成德發(fā)動(dòng)兵變殺死田弘正，諸鎮(zhèn)節(jié)度使討伐王廷湊（最終失�。�，王承元被調(diào)任到鄜坊。途經(jīng)長(zhǎng)安時(shí)，他向穆宗納貢，得到穆宗的贊許，也在一些場(chǎng)合被穆宗召見。不久，他又被調(diào)任到鳳翔。由于鳳翔地勢(shì)平坦，吐蕃經(jīng)常輕易入侵。王承元占據(jù)戰(zhàn)略要沖建造堡壘，派1000人防守，皇帝賜堡壘名為臨汧城。他隨后被封為岐國(guó)公。他還在鳳翔城東造了一座城，安置路過鳳翔的商人。唐文宗太和（827年—835年）年初，涼國(guó)夫人去世，文宗下詔表彰了王武俊的功勞，供給儀仗安葬。
831年，王承元調(diào)任平盧（這時(shí)平盧已被一份為三，首府也遷到了今山東濰坊）。當(dāng)時(shí)，全國(guó)幾乎都出現(xiàn)食鹽壟斷，平盧尚未受到影響，王承元請(qǐng)求將鹽的生意交給朝廷處理。他的請(qǐng)求被接受了，還被推廣到從平盧分出來的天平和兗海。據(jù)記載，王承元寬容謙和，不管去哪里，都能治理好。834年，他卒于平盧節(jié)度使任上，追贈(zèng)司徒。