清光緒十九年（1893年）中秀才。光緒二十三年春，考入南洋公學(xué)（今交通大學(xué)）師范院讀書。光緒二十六年秋，接辦叔父王維泰創(chuàng)設(shè)于大東門內(nèi)王氏宗祠省園的育材書塾（后改稱育材學(xué)堂，南洋中學(xué)堂、南洋中學(xué)），任堂長(zhǎng)、校長(zhǎng)，提倡新學(xué)。時(shí)值八國聯(lián)軍入侵，在塾學(xué)生人數(shù)銳減，經(jīng)費(fèi)拮據(jù)，夫人沈竹書賣去首飾，支撐困境，使學(xué)堂書聲不輟。光緒三十一年，王培孫與務(wù)本女塾創(chuàng)始人吳馨同赴日本考察教育時(shí)，在東京參加同盟會(huì)�；貒�后，致力到學(xué)制和課程設(shè)置的改革，將中學(xué)四年制改為五制，同時(shí)辦好聯(lián)屬道前高等小學(xué)，作為南洋中學(xué)預(yù)科。課程設(shè)置以有利于學(xué)生品德修養(yǎng)、升學(xué)和就業(yè)為前提，除國文、英文、數(shù)學(xué)等科外，并設(shè)國語（普通話）和日語兩科。由教師自定課程、自編教材，隨社會(huì)需要不斷更新和充實(shí)授課內(nèi)容。光緒三十四年，加入柳亞子組建的進(jìn)步文學(xué)社團(tuán)南社。為實(shí)踐他“教育救國”的夙愿，多次集資擴(kuò)建學(xué)校和完善教學(xué)設(shè)施。同年，購得日暉港西土地營建新校舍（今中山南二路225號(hào)），次年落成遷入。到民國19年（1930年），先后建成圖書館、實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)工場(chǎng)、科學(xué)館、學(xué)生宿舍和大操場(chǎng)等，共用地50多畝。圖書館藏書豐富，為上海中等學(xué)校之冠。教師有當(dāng)時(shí)上海教育會(huì)長(zhǎng)王引才、大同大學(xué)校長(zhǎng)胡敦復(fù)、教授邵家麟、英文版《大陸報(bào)》主筆葉上之等學(xué)者名流。他自己分授物理、化學(xué)、英文和國文等課。當(dāng)時(shí)南洋中學(xué)以學(xué)制健全、設(shè)備完善、師資力量雄厚和教學(xué)質(zhì)量?jī)?yōu)良聞名滬上。

王培孫重視言教身傳，提倡尊師愛生。他自己生活儉樸，對(duì)家境貧寒的學(xué)生免收學(xué)費(fèi)，供應(yīng)膳宿，有的學(xué)生甚至依靠他生活。學(xué)生畢業(yè)后遇有就業(yè)或生活困難時(shí)，總能得到他的幫助。夫人沈竹書也竭力支持丈夫的事業(yè)，臨終前寫下遺囑：將她名下的遺產(chǎn)，移作“沈竹書獎(jiǎng)學(xué)金”，獎(jiǎng)助清寒學(xué)生。

王培孫忠誠于教育事業(yè)，淡薄功名。民國初年，北京政府教育部次長(zhǎng)袁希濤曾邀請(qǐng)他擔(dān)任學(xué)官；國民政府江蘇省政府主席鈕永建曾幾次請(qǐng)他出長(zhǎng)蘇州；民國35年，上海常熟區(qū)選他為候補(bǔ)參議員，都被謝絕。但他卻有滿腔愛國熱誠，積極參加光緒二十九年在張園舉行拒法拒俄愛國集會(huì)、五四時(shí)期在北門公共體育場(chǎng)召開的“國恥紀(jì)念”國民大會(huì)、五卅反帝示威大游行等一系列反帝愛活動(dòng)。九·一八事變后，他把陸游的《示兒》、文天祥的《正氣歌》等愛國詩文，列為學(xué)生必讀教材，激勵(lì)學(xué)生抗日救亡意志。他曾說過：“國家之命運(yùn)，存乎？亡乎？數(shù)萬萬同胞，主乎？奴乎？生乎？死乎？此皆吾人日夜煎刺于腦海之中者。腦海中無此，雖謂之冷血?jiǎng)游锟梢病！彼�還利用學(xué)校，掩護(hù)過因主張停止內(nèi)戰(zhàn)、一致抗日而遭到蔣介廠通緝的黃炎培，資助掩護(hù)過幾位中共地下工作者。

上海解放時(shí)，他已屆78高齡，見到中國人民解放軍紀(jì)律嚴(yán)明，深有感觸地說：“古人有u2018閭閻宴然u2019之語，今固見之�！�1952年因病重，辭校長(zhǎng)職，將盡畢生精力搜藏的善本古籍10多萬冊(cè)捐獻(xiàn)于國家。次年11月17日逝世，他辦學(xué)治校歷半個(gè)多世紀(jì)，南洋中學(xué)畢業(yè)生有3000多人，他一生勞瘁，兩袖清風(fēng)，由門人葬于蘇州靈巖山麓。