王博文祖父王諫，在宋太宗藩邸供職，官至西京作坊副使。王博文十六歲時，善屬文，在開封府試舉進士，以迴文詩一百篇答卷，人稱「王回文」。淳化三年（992年），宋太宗親試進士，因為年少沒有錄取。後王諫在廬州官任上去世，廬州知州劉蒙叟替王博文奏請，召他到舍人院考試，擔任安豐主簿，歷任南豐尉，有能幹之名。調任南劍州軍事推官，改任大理寺丞，監荊南榷貨務，轉任殿中丞。陳堯咨推薦他，在中書考試，賜進士第，擢升為知濠州，歷知真州。宋真宗到亳州，任命他權江、淮制置司事。改任監察御史、梓州路轉運使。因病請出知海州，改任密州。靠著海有鹽場，當年饑荒，民多盜賣，官吏抓住後就處以死刑。王博文請鬆弛鹽禁，等待豐收時再恢復，宋真宗聽從。任命他為殿中侍御史。

天禧年間，朱能、王先在長安偽造《乾祐天書》，事發，朱能失敗而死，王先與他的徒眾就擒，詔命王博文前往調查審問。王博文只處理首惡，脅從者七人，都得以減罪論處。還京為開封府判官，之後為母丁憂。

王博文年幼喪父，其母張氏改嫁韓氏。王博文在朝，認為兒子不能斷絕母禮，請恩封母親。母親去世，又認為古製作為父親的後代不為改嫁的母親服喪，于是廢除宗廟之祭。現在去世的人都被祭祀，不妨礙穿喪服。于是請免官服喪，當時時議認為以喪而祭是為非禮。服除，擔任三司戶部判官。出任河北轉運使，轉任侍御史、陝西轉運使。

內屬羌人撒逋渴率領部落數千帳叛宋，然後又侵擾原州柳泉鎮、環州鵓鴿泉砦，梧州刺史杜澄、內殿崇班趙世隆戰死。王博文彈劾內侍都知周文質、押班王懷信身為涇原、環慶兩路鈐轄，率領重兵駐守大拔砦，輕敵逗留，耗用邊費，請用曹瑋、田敏替代。既而周文質、王懷信獲罪，遂以曹瑋知永興軍，節制邊事。曹瑋得病不能成行，又用田敏為涇原路總管，于是平定羌人。

王博文升任尚書兵部員外郎，為三司戶部副使，再轉任戶部郎中、龍圖閣待制、判吏部流內銓、權發遣三司使事。和監察御史崔暨、內侍羅崇勛一起審理真定府曹汭的案件。還京，權知開封府，進升為龍圖閣直學士、知秦州。被走馬承受賈德昌毀謗，轉任鳳翔府，又轉任永興軍。次年，賈德昌因貪贓獲罪，王博文改任樞密直學士，再知秦州。

沿邊逃亡軍民被歸附朝廷的羌戶收為奴役，也有送給遠方羌人換取羊馬，于是常有數百人失蹤。擒獲生羌，就用錦袍、銀帶、茶絹賞賜。其中有自己回來的，而中途被西夏人抓住，無法辨明，御史都按法律處斬。王博文于是派遣熟悉邊事之人，秘密持信紙前去招撫，說明只要他們回來就赦免其罪，于是一年中免于處死的人很多。朝廷把他的方式推廣到其他各路。

他又說河西回鶻很多通過互市安家在秦、隴之間，請全部遣送出境，戒令守臣嚴密審察。再轉任右諫議大夫，以龍圖閣學士複知開封府。都城權貴住宅侵占街道，王博文按戶籍製作確定街道的表木，命左右判官拆除違規建築，一個多月完畢。出知大名府，轉任給事中。寶元元年（1038年）三月召回京城權三司使，同知樞密院事，一個月後卒。宋仁宗親自祭奠，贈官尚書吏部侍郎。

王博文以吏事出身，多次出任繁重的職務，為政平恕，常對兒子說：「我平素斷決罪犯，處罰流刑，未嘗不暗中挑選水土好的地方安置他們，你們要記住。」但是處理曹汭的案子，議者都說王博文迎合劉太后旨意，縱容羅崇勛羅織罪狀。其子王疇。